Complementarity, not Firewalls
在这份说明中,我认为,一个版本的互补性是可能的,它回避了需要的“防火墙”最近提出的Almheiri,Marolf,Polchinski和Sully烧毁了观察员落入黑洞的视野。我特别主张,对于一个下落的观测者来说,它是一致的,它穿过一个“老”黑洞视界而不被烧毁,而这个观测者或任何其他观测者在一个意想不到的地方没有看到信息损失或违反低能有效场论。AMPS发现相反结论的原因是因为他们试图用低能物理在不同观测者的量子力学之间进行转换,而不是描述单个观测者的实验;我认为这种转换受到了与拉伸视界相关的短距离物理的污染。
2012-08-09 gr-qc hep-th
Black Holes: Complementarity or Firewalls?
我们认为以下三种说法不可能都是正确的:(1)霍金辐射是纯态的,(2)辐射携带的信息是从视界附近的区域发射出来的,低能有效场论在离视界一定的微观距离之外是有效的,(3)下落的观测者在视界处没有遇到任何异常。也许最保守的解释是,下落的观测者在地平线上燃烧起来。替代方案似乎需要新的动力学,但在距离视界的宏观距离上会导致明显的违反半经典物理学。
2013-04-13 gr-qc hep-th
Black Hole Field Theory with a Firewall in two spacetime dimensions
我们提出黑洞周围标量场的真空态是修正的Unruh真空。在(1+1)维,我们表明,一个自由落体接近这样一个视界可以建模为一个惯性观察者在一个修改的闵可夫斯基真空。该修改允许在高频处的信息泄漏相关性。利用以$k_0$为中心的高斯探测器,我们发现探测器穿越视界时的数算符的期望值与$1/|k_0|$成正比,这意味着自由落体将观测到无限数量的高能光子,即防火墙。
2016-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Firewalls From General Covariance
本文定义“视界正态性”为SGEFT对接近/穿越黑洞视界观察者的近似有效性,论证状态依赖的视界正态性需黑洞远处广义协变性失效,否则依赖外部无限未来,且时间折叠无法解决AdS/CFT相关效应。
2025-02-12 gr-qc hep-th
Black Holes or Firewalls: A Theory of Horizons
我们提出了一个量子理论的黑洞(和其他)的视野,其中的标准假设的互补性被保存不矛盾的信息理论的考虑。经过置乱时间后,黑洞的量子力学结构在微观层次上就变成了永恒的黑洞的量子力学结构。特别地,拉伸视界自由度和与它们纠缠的态可以映射到永恒黑洞两个外部区域的近视界模中,其质量被认为是演化中的黑洞在每个时刻的质量。从这幅图中产生的显著特征包括:(i)描述一个黑洞所需的自由度是e^{A/2 l_P^2},其中A是视界的面积;(ii)具有光滑视界的黑洞态只跨越相应的e ^{A/2 l_P^2}维希尔伯特空间的一个e^{A/4 l_P^2}维子空间;(iii)视界的内部动力学是这样的,如果一个状态停留在这个子空间中,则下落的观察者以概率1找到一个光滑视界。我们确定了在外部和内部时空区域的本地运营商的结构,并表明,这种结构避免了防火墙参数-地平线可以保持在整个演化过程中顺利。我们讨论了在各种情况下,特别是当他们进入视界前操纵自由度的下落观察者的命运,并发现观察者永远不能看到一个防火墙,通过对早期霍金辐射的测量。我们还考虑了下降的参考系的框架,并认为闵可夫斯基真空是不是唯一的。特别是,真正的闵可夫斯基真空的数量是无限的,尽管在通常的非引力量子场论中无法获得区分这些真空的标签。德西特视野的应用进行了讨论。
2013-08-22 gr-qc hep-th
Unruh-DeWitt detector response across a Rindler firewall is finite
我们研究了耦合到$(1+1)$维闵可夫斯基时空中的无质量标量场或其固有时间导数的两能级Unruh-DeWitt探测器,该探测器处于一个量子态中,该量子态在Rindler视界上的相关结构模拟了Almheiri等人认为在蒸发的黑洞时空中随之产生的防火墙的稳态方面。在一阶微扰理论,我们表明,探测器的响应下降通过地平线是突然的,但有限的。与闵可夫斯基真空响应的差异是成比例的$ω^{-2}\ln(|ω|)$的非导数检测器和$\ln(|ω|)$的导数耦合检测器,无论是在一个大的能隙$ω$的限制和绝热开关。添加到量子态高林德勒温度激发背后的地平线增加探测器的响应成比例的温度,这种情况已被建议建模的充满活力的窗帘建议Braunstein等人。我们推测,$(1+1)$维导数耦合探测器可能是一个很好的模型为非导数探测器,跨越防火墙在$3+1$尺寸。
2015-08-09 gr-qc hep-th quant-ph
No Firewalls in Holographic Space-Time or Matrix Theory
我们使用全息时空(HST)和矩阵理论[11]的形式主义来研究[1]的主张,即旧黑洞包含防火墙,即在比史瓦西半径的光穿越时间短得多的时间内,落入的探测器遇到高度激发态。在这两种形式主义中,视界内的粒子物理没有戏剧性的变化,直到史瓦西半径的时间。矩阵理论的形式主义已经被证明会产生一个S-矩阵,它与无限数量的低能振幅的有效超引力相一致。我们的结论是,防火墙的结果从一个不适当的使用量子有效场论来描述细节的本地化事件附近的黑洞地平线。在HST和矩阵理论中,局域区域中的实量子引力希尔伯特空间包含许多在QU(antum)E(effective)F(ield)T(theory)中没有捕获的低能自由度,并且在QUEFT中省略了许多高能自由度。
2013-05-16 hep-th
Empty Black Holes, Firewalls, and the Origin of Bekenstein-Hawking Entropy
我们提出了一个新的解决方案的终点引力坍缩,其中时空结束(和轨道折叠)在一个微观距离黑洞事件视界。这个模型的动机是引力以太理论中奇异事件视界的出现,这是宇宙学常数问题的一个半经典解,因此暗示了广义相对论在黑洞事件视界附近的灾难性崩溃。弦理论中黑洞的模糊球模型,以及最近解决信息悖论的防火墙建议,也出现了类似的画面。然后,我们证明,假定表面流体与霍金辐射处于热平衡,在新的时空边界处能量密度为零(但压力不为零),这是以色列结条件所要求的,产生的热力学熵与带电旋转黑洞的贝肯斯坦-霍金面积定律$S_{BH}$相同。据我们所知,这是第一次推导黑洞熵,只采用局部热力学。此外,表面流体(构成黑洞的微观状态)的微观自由度的模型建议,它有一个有限的,但违反洛伦兹,量子场论。最后,我们讨论了物理边界对霍金辐射的影响,并指出放宽霍金辐射平衡假设会使$S_{BH}$成为黑洞熵的上限.
2013-12-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Firewalls and flat mirrors: An alternative to the AMPS experiment which evades the Harlow-Hayden obstacle
如果量子引力不会导致可预测性的崩溃,那么Almheiri,Marolf,Polchinski和Sully(AMPS)认为,落入黑洞的观察者可以进行一项实验,验证纠缠单配偶制的违反-晚期霍金辐射与早期霍金辐射以及下落辐射的最大纠缠-这在量子场论中是不可能的。然而,正如海登和哈洛指出的那样,这个实验是不可行的,因为进行实验所需的时间几乎肯定比黑洞的寿命更长。在这里,我们提出了一个替代的防火墙实验,实际上可以在黑洞的生命周期内进行。另一个实验是形成一个纠缠的黑洞,在这个实验中,信息的解读是在黑洞形成之前在量子存储器上预先计算的,而不对形成黑洞或从黑洞中出现的物质起作用。这将使黑洞附近的观察者能够比光更快地发出信号。作为我们的预计算策略的另一个应用,我们展示了如何产生纠缠的黑洞,它的作用就像“平面镜”,在这个意义上,信息几乎是立即出现的(如海登-普雷斯基尔场景),但也出现unscrambled,所以它实际上也可以立即观察到。最后,我们证明了一个与自身辐射处于热平衡的黑洞,与自身辐射无关。
2014-01-07 hep-th quant-ph
Effective field theory models for nonviolent information transfer from black holes
在基于有效场论的模型中,描述了量子信息从黑洞内部到大气层的传递。这种描述说明,这种转移对半经典几何或下落的观测者来说不必是剧烈的,特别是可以避免产生奇异视界或“防火墙”。“人们可以具体地量化信息传递的速率,并表明使黑洞蒸发单一化所必需的速率对视界附近的应力张量产生相对温和的修改。在转移的外部描述中,负责它的新的相互作用近似于作用于黑洞大气中的场的“有效源”。如果必要的相互作用耦合到黑洞大气中的一般模式,人们也会发现一个简单的机制,当黑洞被开采时,信息传输速率会增加,从而避免矛盾的行为。对应的限制进行了讨论,在这种新的相互作用的存在下,无论是小黑洞和大的,后者的近地平线的描述是近似的Rindler空间。
2013-11-11 gr-qc hep-th
Stability of the Cauchy horizon in accelerating black-hole spacetimes
时空的可拓性和柯西视界外爱因斯坦场方程弱解的存在性,是检验广义相对论极限的关键因素。强宇宙审查通过要求柯西视界之外的时空不可扩展性来充当引力的防火墙。对于渐近平坦的时空,蓝移不稳定性的优势和随后在柯西视界形成的质量暴胀奇点,到目前为止,证实了这个猜想。用$C-$度规描述的加速黑洞,是场方程的精确解,没有宇宙学常数,它具有一个加速视界,与德西特时空的宇宙学视界具有相似的因果性质。本文通过考虑线性标量场扰动,给出了带电加速黑洞柯西视界稳定性的数值证据。特别地,我们证明了加速带电黑洞中柯西视界的稳定性与拟正规模有关,讨论了场方程弱解存在于柯西视界的正则性要求,并证明了强宇宙审查在极值附近可能被违反.
2020-10-19 gr-qc hep-th
From Bardeen-boson stars to black holes without event horizon
本文受Hawking关于黑洞无事件视界猜想的启发,通过耦合Bardeen作用量与复标量场,数值构造出带磁单极荷的玻色子星解,发现其在临界位置外趋近极端黑洞但无事件视界,为相关量子引力概念提供了新见解。
2023-05-30 gr-qc hep-th
Semiclassical black holes expose forbidden charges and censor divergent densities
在经典中,黑洞视界是一个具有无限红移的刚性表面;而不确定原理规定半经典视界不能在空间中固定,也不能表现出任何发散。我们建议,这种区别的基础BH信息损失悖论,BH头发的明显缺乏,所谓的trans-Planckian问题和最近的“防火墙”的争议。我们认为,正确的处方是首先整合出背景几何的波动,然后才评估物质的可观测性。的基本思想是说明使用两个强耦合谐振子的系统,与较重的振子代表的背景。然后,我们将我们的建议适用于BH视界附近的物质场,最初将物质场视为经典,背景为半经典。在这种情况下,相关电流的平均值不会消失;因此,原则上可以测量BH的全局电荷。那么,除了背景之外,这个问题还被量子力学地处理。我们表明,平均能量密度的物质所看到的渐近观察者是有限的,成比例的BH熵,而不是发散。我们讨论了我们的研究结果的各种有争议的问题有关BH物理的影响。
2013-02-25 gr-qc hep-th
Typical Event Horizons in AdS/CFT
考虑了共形场论中黑洞背景中与纯态对偶的定域体算符的构造。研究了这些算子在微正则系综中的性质。在文献中,人们认为,在这样一个集合中,典型的状态包含防火墙,或其他奇异的视界。我们认为,这一结论可以避免与内部运营商的适当定义。
2015-01-22 hep-th
Towards a unitary formulation of quantum field theory in curved space-time: the case of Schwarzschild black hole
本文提出直和量子场论(DQFT)以解决黑洞信息丢失悖论,通过引入引力反反应的量子效应证明Hawking量子内外关联,使黑洞蒸发仅涉及纯态演化,从而恢复幺正性与观察者互补性,且不产生防火墙。
2024-12-12 gr-qc hep-th
The Entropy of a Vacuum: What Does the Covariant Entropy Count?
我们认为,对黑洞的形成和蒸发的幺正描述意味着贝肯斯坦-霍金熵是“真空熵”:在一个固定的经典时空背景下,量子场论可以在一个完整的引力量子理论中出现的可能独立方式的对数。在许多情况下,协变熵计算这种熵--在完全量子引力中突现量子场论的简并性--在每个量子场论中粒子激发的熵只给出一个微小的扰动。在林德勒对(黑洞)视界的描述中,相关的真空自由度表现为代表第二外部区域的状态所携带的额外隐藏量子数;这个量子数在涌现量子场论中是不可见的。在遥远的图景中,这些态是拉伸视界上本征量子引力自由度的指数简并基态和激发态。黑洞的形成和蒸发过程中,坍缩物质的熵转化为真空的熵,再转化为终态霍金辐射的熵。在演化的中间阶段,真空与(早期)霍金辐射之间的纠缠发展,通过蒸发过程,这种纠缠转变为末态霍金量子之间的纠缠。在整个进化过程中,视界保持平滑;特别是,没有防火墙的发展。类似的考虑也适用于宇宙学视界,例如亚稳态de-Sitter空间的视界。
2014-10-05 gr-qc hep-th
Entangled wavepackets in the vacuum
受黑洞防火墙问题的启发,我们在量子场论中发现了高度纠缠的空间局域模对。我们证明,适当选择的波包定位在视界外的“镜像”模式背后的地平线几乎纯化。此外,我们还计算了Minkowski真空中单个局域波包的纠缠熵。在我们研究的所有情况下,系统的量子态在波包离域的极限下变得纯净,我们量化了局域化和纯度之间的权衡。
2017-11-07 hep-th
String-theoretic breakdown of effective field theory near black hole horizons
我们研究了弦论中近视界等效原理的有效性,分析了纵向弦扩展效应导致的有效场论的失效。一个实验是在一个早期坠落的弦很长一段时间后,将一个探测器扔进一个黑洞。光锥规计算,采取在面值,表明可检测的水平的根均方纵向扩展的初始字符串所测量的后期infeller。这是由于弦和探测器在近视界区域之间的相对增强,尽管它们在黑洞外的初始能量很小,几何曲率也很弱,但它会自动发展。我们对这种情况进行基本的一致性检查,使用这些来获得一个相对保守的标准,其可检测性。在一个配套文件中,我们表现出纵向非局域性在定义良好的规范不变的S-矩阵计算,获得的结果与预测的传播,虽然不是在一个直接模拟的黑洞过程。我们讨论了这种效应的防火墙悖论的应用,并估计的时间和距离尺度,它预测的新物理附近的黑洞和宇宙学的视野。
2015-04-21 astro-ph.HE hep-th