Black hole regions containing no trapped surfaces
本文提出一个简单判据，用于判定黑洞内部的大片开放区域中不存在闭合俘获面。
2023-11-24 gr-qc hep-th
Massive gravitons trapped inside a hypermonopole
我们提出了一个规则的经典场论实现的Dvali-Gabadadze-Porrati机制考虑我们的宇宙是一个七维的t Hooft-Polyakov hyperplane的四维核心。我们证明了被困在核心中的亚稳态引力子的存在。它们的质谱是离散的、正定的，并且是根据场的耦合常数的不同值计算的：由此产生的牛顿引力定律在小距离和大距离上是7维的，但在中等长度尺度上可以变成4维的。在整体中不需要宇宙学常数，时空是渐近平坦的，在额外维度中具有无穷大的体积。限制是通过局部正曲率的额外的维度诱导的形成领域和自然值的耦合常数的订单单位。
2008-09-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Arising of trapped surfaces with non-trivial topology from colliding shock waves
考虑了$D \geq4$维情形下具有一个角动量的黑洞解的类光极限。推进是平行于角动量进行的，而类光极限是通过微扰展开来完成的。我们证明了对于$D=4$和$D> 5$类光极限不能在环奇点内部扩展。然后，对$D = 5$，我们讨论了在迎头碰撞中陷阱面的产生。我们发现，在我们做的微扰分析的有效性，一个陷阱表面拓扑结构$\mathbb R \times \mathbb S_1 \times\mathbb S_1$似乎出现在过去的光锥的碰撞低于克尔参数$a$的临界值$a_c$。
2022-09-30 gr-qc hep-th
Can gravitational collapse sustain singularity-free trapped surfaces?
在奇点生成的时空中，零测地同余$θ^{+}$和$θ^{-}$的向外和向内展开都应该在视界内无限制地变得越来越负。这种行为导致大地测量的不完全性，这反过来又预示着奇点的存在。在这项工作中，我们询问，在引力坍缩，时空是否可以维持无奇性的捕获面，在这个意义上，这样的时空保持测地完整。作为一个测试的情况下，我们考虑一个众所周知的解决方案的Einstien场方程是Schwarzschild在大的距离，并由一个$p=-ρ$状态方程附近的$r=0$的流体。通过跟踪膨胀参数$θ^{+}$和$θ^{-}$穿过视界进入黑洞，我们发现$θ^{+}$和$θ^{+}θ^{-}$在捕获区域内都有转折点。此外，我们发现在黑洞深处有一个区域$0\leq r<r_{0}$（包括黑洞中心）没有被捕获。因此，捕获区域从外部和内部都有界。时空是测地完备的，这一结果违反了奇点形成的条件。一般来说，如果引力坍缩是在$p=-ρ$流体形成的情况下进行的，那么所产生的黑洞可能是无奇异性的。
2007-08-17 astro-ph gr-qc hep-th
Trapped surfaces and the Penrose inequality in spherically symmetric geometries
我们证明了Penrose不等式对球对称几何是有效的，即使当视界是沉浸在物质中。物质场不需要静止。唯一的限制是源满足视界外的弱能量条件。视界内的物质不受任何限制。Penrose不等式的证明给出了一个新的形成陷获曲面的必要条件。这个公式也可以修改以给出一个充分条件。我们证明了在引力坍缩的早期阶段，Gibbons对带电黑洞提出的Penrose不等式的修正可以被打破。这项研究完全基于广义相对论的初始数据公式。
1994-01-17 gr-qc
Chaotization inside Quantum Black Holes
我们展示了半经典黑洞的视界几何和熵是如何从一个在视界上具有平均张开角的$\langle Θ\rangle=2π$无视界圆锥奇点系统中重建出来的。这一结论是由量子黑洞的广义Wheeler-De Witt方程强烈激发的。我们将讨论在这些系统中，输入的信息将如何不可避免地混乱。初始概率密度的一部分将被困在系统内部，在圆锥形奇点之间的来回散射中，持续接近半经典BH寿命的特征时间。信息悖论的进一步影响进行了讨论。
2016-02-07 gr-qc
Evolving Horava Cosmological Horizons
利用几套径向传播的零同余发生器，以形成3维边缘捕获表面，称为黑洞和宇宙学的Horava宇宙中的表观视野。在此基础上，我们讨论了二维类空对称球的性质和具有俘获视界的特殊性。此外，我们应用这种方法在标准的膨胀和收缩FLRW宇宙学模型的Horava宇宙调查的条件下，额外的参数的理论可能会导致被困/反被困的表面在未来和过去。我们还包括负时间的情况下，被称为有限的过去，并讨论反捕获表面内的宇宙学表观视界的形成。
2016-08-16 gr-qc
The region with trapped surfaces in spherical symmetry, its core, and their boundaries
我们考虑时空中包含未来捕获闭曲面的区域$\mathscr{T}$及其边界$\B$，并导出它们的一些一般性质。然后，我们集中讨论球对称的情况，但我们使用的方法是通用的，适用于其他情况。我们认为，封闭的陷阱表面有一个非本地的属性，“千里眼”，这是继承了$\B$。我们证明，$\B$是不是一个边际捕获管一般，它可以有部分地区的整个过去是平坦的。对于渐近平坦的黑洞，我们确定了一个一般的过去障碍，以及在事件视界内，在物理上合理的条件下的位置$\B$。我们还定义的核心$\mathscr{Z}$的捕获区域的部分$\mathscr{T}$，这是必不可少的，以维持封闭的捕获表面。我们证明了唯一的球对称动力视界是这样一个核心的边界，我们认为，这可能有助于挑选出来。为了说明结果，一些明确的例子进行了讨论，即罗伯逊-沃克几何和坍缩Vaidya时空。
2011-01-18 gr-qc
Tunnelling across a trapped region and out of a black hole
University of New Brunswick（新不伦瑞克大学）
研究通过量子场论分析无质量标量场在二维非奇异黑洞时空中的隧穿概率，发现即使区域因果不连通，粒子隧穿概率非零且受表面引力影响。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Formation of dynamically transversely trapping surfaces and the stretched hoop conjecture
动态横向俘获面（DTTS）是光子球扩展的一个新概念，它恰当地代表了强引力区域，与俘获面有着密切的相似性。我们研究了时间对称的，共形平坦的初始数据与两个黑洞，纺锤形源，并与环形源的边缘DTTS的形成，并澄清，$\mathcal{C}\lesssim 6πGM$描述的DTTS形成的条件以及，其中$\mathcal{C}$是周长和$M$是系统的质量。这表明类似于对视界形成的环猜想的理解是可能的。进一步探索环系统，我们发现配置的边缘DTTS与环面拓扑形式内的边缘DTTS与球形拓扑，而不被隐藏的一个明显的地平线。还存在这样的配置，其中具有环面拓扑结构的边缘捕获表面在具有球形拓扑结构的边缘捕获表面内形成，显示DTTS和捕获表面之间的进一步相似性。
2020-07-07 astro-ph.GA gr-qc
Building a linear equation of state for trapped gravitons from finite size effects and the Schwarzschild black hole case
在本文中，我们继续目前在\cite{1}和\cite{2}的调查有关的频谱被困引力子在一个球形的盒子，特别是在史瓦西黑洞（BH）。我们探讨的可能性，由于有限的尺寸效应，捕获的引力子的辐射的频率可以修改这样一种方式，一个线性状态方程$PV=γU$的压力$P$和内部能量$U$的出现。首先，我们研究了$U\sim R$的情况，其中只有$γ>-\frac{1}{3}$的流体是可能的。如果将修正$\sim 1/R$添加到$U$中，对于$γ\in[0,\frac{1}{3}]$，我们发现捕获球$R$的面积半径的允许值没有限制。此外，对于$γ>\frac{1}{3}$，我们有一个普朗克长度$L_P$量级的$R$的最小允许值。相反，可以获得具有$P<0$的流体，但具有$R$的最大允许值。随着附加项看起来像BH内能$U$的$\sim 1/R$，对于任何线性状态方程，对BH熵的众所周知的对数修正自然出现。本文的结果表明，有限尺寸效应可以改变引力子内部的辐射结构，从而揭示了辐射转化为暗能量的可能机制。
2018-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entanglement Entropy in Loop Quantum Gravity
黑洞视界内外量子场之间的纠缠熵是解释黑洞熵微观起源的一个有希望的候选者。证明了在圈量子引力中可以定义纠缠熵，并计算了自旋网络态的纠缠熵。任意空间区域的纠缠熵表示为自旋网络与区域边界相交处的穿孔之和。我们的结果与以前从孤立视界框架得到的结果渐近一致，我们给出了这种协议的理由。最后，我们提出了一种新的方法来研究修正面积定律及其影响的量子修正引力作用。
2008-02-06 gr-qc
Marginally Outer Trapped Tori in Black Hole Spacetimes
本文证明环面边缘外俘获面不仅出现在双黑洞并合早期，也会在 Schwarzschild 时空最大解析延拓中随 Kruskal 时间推进而形成，表明其产生源于初始条件而非并合物理，并进一步分析了 Kruskal-Szekeres 切片中球面拓扑 MOTSs 的性质。
2023-12-01 gr-qc
Resolving the black hole causality paradox
黑洞信息悖论实际上是两个问题的结合：因果悖论和纠缠问题。因果性悖论的出现是因为在半经典近似中，下落的物质被因果性地困在自己的视界内;因此，如果我们不允许在光锥之外传播，它就无法将其信息发送回无穷远。我们展示了因果关系悖论是如何在模糊球范式中得到解决的。需要区分两种Rindler空间：（a）通过选择Minkowski空间中的加速坐标获得的Rindler空间和（b）“伪Rindler”空间，它描述了模糊球表面附近的区域。这两个空间的真空涨落不同。虽然低能波在两个空间中以相同的方式传播，但具有能量$E\gg T$的下落物体在伪林德勒时空（b）中遭受“熵增强隧穿”;这导致在下落物体被困在视界内之前，模糊球的成核。
2017-03-08 gr-qc hep-th
Dynamics of false vacuum bubbles with trapped particles
本研究通过模拟泡-粒子系统，发现粒子在泡壁的质量增加及其反作用可减缓或逆转假真空泡的坍缩，从而降低其形成黑洞的可能性。
2023-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Construction of Cauchy Data of Vacuum Einstein field equations Evolving to Black Holes
我们证明了真空爱因斯坦场方程的完整的、渐近平坦的柯西初值的存在性，它不含捕获面，而其未来的发展必须承认存在捕获面。此外，该数据在闵可夫斯基时空内部是一个常数时间片，在克尔时空外部是一个常数时间片。证明充分利用了Christodoulou关于黑洞动力学形成的工作和Corvino-Schoen关于初始数据集构造的工作。
2012-07-13 gr-qc math.AP
Optical black hole lasers
使用数值模拟，我们展示了如何实现一个光学黑洞激光器，即一个放大器形成的旅行折射率扰动安排，以便捕获之间的白色和黑洞地平线的光。模拟突出了这些激光器的主要特点：腔体内的正和负频率模式的增长伴随着较弱的发射模式，发生在周期性的突发对应于腔往返的捕获模式。然后，我们突出了一个新的制度，在该制度中的陷波模谱加宽，直到零频率点的色散曲线上达到。在视界处的放大对于零频率是最高的，因此导致被捕获的光的结构的强烈修改。对于足够长的传播时间，仅在零频率模式下产生激光。
2012-09-22 gr-qc physics.optics
Polymer Schwarzschild black hole: An effective metric
我们考虑在有效的球对称聚合物模型的框架下得到的修正的爱因斯坦方程，该模型受到圈量子引力的启发。当考虑无反常的点态完整量子修正时，爱因斯坦方程的修正由一个相空间变量的函数$f(x)$参数化。我们明确解决这些方程的静态内部黑洞的几何形状，并找到有效的度量描述的捕获区域，在黑洞，任何$f(x)$。这个一般的决议允许考虑到一个标准的模糊性固有的聚合物正规化：即选择的自旋$j$标记的SU $(2)$ -表示的完整校正。当为$j=1/2$时，函数$f(x)$为聚合物文献中常用的正弦函数。对于这个简单的例子，有效的外部度规仍然是经典的史瓦西度规，但在洞内得到了修改。内部度规描述了一个规则的捕获区域，并与Reissner-Nordström度规有很强的相似性，具有由量子效应产生的新的内部视界。我们讨论了胶合我们的内部解决方案的外部史瓦西度规和挑战，以扩大解决方案以外的捕获区域，由于协方差的要求。通过从非均匀球对称几何的无异常聚合物正则化出发，然后归结为均匀内部问题，我们为现有的聚合物内部黑洞模型提供了一种替代的处理方法，这种方法直接关注内部几何，在引入聚合物正则化时忽略了协方差问题.
2019-01-31 gr-qc hep-th
On blow-up solutions of the Jang equation in spherical symmetry
我们证明了Jang方程爆破解的一些相关结果。第一个：已经表明，给定最外边缘外捕获表面（MOTS）λ，存在在λ处爆炸的Jang方程的解。在这里，我们表明，此外，大类球对称的初始数据有解决方案的张方程的爆破在非最外层MOTS，即MOTS严格位于其他MOTS内，甚至严格的外部捕获表面内。然而，与最外层的MOTS，我们表明，没有\emph{always}存在爆破解决方案的内部MOTS，即使在球对称。其次，R.舍恩的证明我们包括在这里，他说，在时间对称的情况下，任何MOTS对应于张方程的爆破解决方案必须是外面积最小化，即不能包含在严格较小面积的表面。声明是假的，没有时间对称的假设，但是，我们构建了一个明确的球对称数据集提供了一个反例的一般情况下。
2009-10-15 gr-qc math.DG
Semiclassical Black Hole-White Hole transitions: an analytical treatment
SISSA（的里雅斯特国际高等研究学院）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU—Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）
本研究通过二维模型的解析方法，解释了半经典引力数值模拟中观测到的黑洞向白洞的跃迁，还指出该跃迁可能形成级联，最终或得到无视界的反弹时空，为相关系统研究奠定基础。
2026-08-05 gr-qc hep-th
Trapped surfaces and emergent curved space in the Bose-Hubbard model
作为涌现几何和引力的自旋系统模拟，在以前的工作中引入了动力学晶格上的玻色-哈伯德模型。在晶格中具有高连通性区域的图形被确定为包含捕获表面的时空几何形状的候选类似物。我们对这些系统进行了详细的研究，并明确表明，高度连通的子图陷阱的问题。我们通过在晶格上的物质没有反反应的限制下求解模型来做到这一点，并且对于我们的问题来说，具有某些对称性的状态是自然的。我们发现，在这种情况下，该问题减少到一个一维的哈伯德模型上的一个格子与可变的顶点度和多个边缘之间的相同的两个顶点。此外，我们得到了一个（离散）微分方程的粒子的概率密度的演化是封闭的经典制度。这是一个波动方程，其中顶点度与概率的局部传播速度有关。这使得对粒子概率密度的解释类似于模拟引力系统：在这个模拟系统中的物质看到一个弯曲的时空。我们通过数值模拟验证了我们的分析结果。最后，我们分析了依赖本地化的一个渐进的，而不是突然的，高度连通区域的边界上的顶点度的下降，并发现，该问题是本地化的区域内和周围。
2011-12-23 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
