Black Hole Information, Replica Wormholes, and Macroscopic Entanglement
本文综述了黑洞蒸发产生的宏观纠缠霍金辐射，指出复制虫洞与量子毛发效应支持其纯态性质，并利用宏观纠缠解决信息悖论。
2024-12-18 gr-qc hep-th
Regular BPS black holes: macroscopic and microscopic description of the generating solution
本文构造了环面紧化弦（和M）理论的BPS黑洞生成解，给出了宏观和微观描述。选择适当的U-对偶规范，后者将由仅由D-膜构成的束缚态给出。超引力解的轴子性质将直接与组成D膜（IIB型组态）之间的非平凡角有关，或者在T对偶规范中，与组成D膜世界体积（IIA型组态）上的磁通量有关。正如预期的那样，四维轴子场分别来自IIB型或IIA型情况下的非对角度量张量分量或Kalb-Ramond B场分量的降维。由于这一结果，现在有可能填充N=8 BPS黑洞的完整56维U对偶轨道，并对所有黑洞进行宏观和微观描述。
2000-06-06 gr-qc hep-th
Corrections to macroscopic supersymmetric black-hole entropy
本文确定了$N=2, D=4$超引力理论中黎曼张量二次项对极端黑洞熵的修正。我们遵循Wald的建议来修改Bekenstein-Hawking面积定律。新的熵公式，其值仅取决于电/磁荷，表示在一个单一的全纯函数，是符合电磁对偶。对于产生于Calabi-Yau紧化的弦有效场论，我们对某类极值黑洞解的熵的结果与Maldacena，Strominger，Witten和Vafa不久前所做的微观态计数完全一致。
1999-06-15 gr-qc hep-th
Macroscopic and Microscopic Description of Black Diholes
我们研究由一对四维非极值黑洞组成的结构，这两个黑洞都具有相同的质量，并且具有相同大小但符号相反的电荷-简称双洞。我们给出了具有任意介子耦合的爱因斯坦-麦克斯韦理论的精确解，也给出了由紧致弦/M理论产生的U（1）^4理论的精确解。尽管这些解非常复杂，但这些黑洞的物理性质，如它们的面积、电荷和相互作用能，都可以用简单的表达式来表示。我们还成功地提供了一个微观的描述，这些黑洞的熵使用“有效弦”模型，并考虑到有效弦和反弦之间的相互作用。
2001-08-28 gr-qc hep-th
The self-consistent field method and the macroscopic universe consisting of a fluid and a black holes
本文讨论并证实了一个自洽的方法来宏观描述系统的引力相互作用。流体的状态方程的校正是基于宏观爱因斯坦方程，该方程是通过对流体介质中的主要黑洞产生的微观球对称度规波动进行平均而获得的。结果表明，这些修正有效地相当于添加一个流体的状态方程$p=-\varepsilon$的系统。此外，它表明，在这种情况下，质量的黑洞可以增长到非常大的值在现代的演化阶段。
2019-09-03 gr-qc
Black Holes and Quantumness on Macroscopic Scales
最近有人提出，黑洞可以被描述为弱相互作用引力子在临界点的凝聚体，表现出强烈的量子效应。在本文中，我们研究了一个在一维空间中的吸引玻色子模型系统，该系统经历了量子相变。我们明确地表明，量子效应确实是重要的临界点，即使粒子的数量是宏观的。最重要的是，我们评估了不同动量模式之间的纠缠熵，并观察到它在临界点处变得最大。此外，我们明确地看到，领先的纠缠之间的长波长模式，因此是一个功能独立的紫外物理。如果适用于黑洞，我们的研究结果证实了半经典物理学甚至对大黑洞的破坏。这可以解决长期存在的谜团，如信息悖论和无毛定理。
2012-12-13 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Gravitational echoes from macroscopic quantum gravity effects
最近几年发展起来的新理论方法预测，黑洞中的宏观量子引力效应应该会导致经典广义相对论框架中预期的引力波信号的修改，这些修改的特征是存在阻尼重复的原始信号。在这里，我们使用这样一个事实，即非微扰校正的近视界外部几何的黑洞是必要的，这些修改的存在，为了分类不同的建议和范式，关于这个标准和研究在一个整洁和系统的方式，他们的现象。自然地导致黑洞合并产生的引力波信号的后期振铃中存在回声的提议，必须共享由具有在相关频率范围内显示反射特性的物理表面的无水平结构取代黑洞。另一方面，将量子引力对外部几何的影响限制为微扰的提议或范式，如黑洞互补性或密切相关的防火墙提议，没有显示回声。为了完整起见，我们利用与防火墙形成相关的时间尺度和回声存在背后的机制之间的相互作用，以得出结论，即使是非常规的扭曲防火墙的概念（如裸防火墙）不会导致这种现象。
2017-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Macroscopic quantum tunneling: from quantum vortices to black holes and Universe
本文是为纪念E.I.诞生95周年而出版的《JETP》杂志而撰写的。拉什巴E. Rashba与他在朗道研究所的同事S. V. Iordansky和A.M. Finkelshtein一起站在宏观量子隧穿的起源。它们为研究各种系统中的宏观量子隧穿铺平了道路。在本文中，这种方法被扩展到宇宙学对象，如黑洞和德西特宇宙。特别地，这允许计算具有两个视界的Reissner-Nordström（RN）黑洞的熵和相应的热霍金辐射的温度。本文采用了几种不同的方法：计算Hawking温度的半经典隧穿方法，由Hawking温度决定的两个视界的相干隧穿机制，计算从RN黑洞到RN白洞的宏观量子隧穿的奇异坐标变换方法，计算从RN黑洞到RN白洞的宏观量子隧穿的共隧穿机制。RN黑洞到Schwarzschild黑洞绝热变换的精细结构常数绝热变化方法等。
2022-05-22 cond-mat.other gr-qc
Black Hole Hair Removal
极值黑洞的宏观熵完全由其近视界几何决定。因此，两个具有相同近视界几何的黑洞应该具有相同的宏观熵，而宏观熵和微观熵之间的预期相等则意味着它们具有相同的微观态简并度。将BMPV黑洞与四维黑洞联系起来的4D-5D升力提供了一个明显的反例。这两个黑洞具有相同的近视界几何结构，但不同的微观光谱。我们认为，这种差异可以解释为黑洞头发，-自由度生活在视界外，并有助于简并。我们确定这些自由度的四维和五维黑洞，并表明，他们的贡献后，从各自的系统的微观简并删除，结果为四维和五维黑洞完全匹配。
2009-11-14 gr-qc hep-th
Are the black hole remnants produced from binary black hole mergers in GWTC-3 thermodynamically stable?
黑洞热力学为引力、热力学和量子理论之间的深刻而基本的联系提供了强有力的线索。如果黑洞的行为确实像一个自然的热力学系统，那么它在清洁的环境中应该是热力学稳定的。本文利用LIGO、Virgo和KAGRA探测器观测到的双星黑洞（BBH）合并的观测数据，检验了LIGO-Virgo-KAGRA星表GWTC-3中由BBH合并产生的黑洞残余物是否是热力学稳定的。热力学稳定性的判据非常简单，并且与黑洞的自旋直接相关，即热力学稳定的黑洞残余物需要其无量纲自旋$a>a_* \simeq 0.68$。我们对GWTC-3中83个黑洞残骸的最终自旋$a_f$的后验分布进行了检验，发现整个残骸总体符合具有$99.98\%$概率的双稳态黑洞.这是首次验证了由BBH合并产生的黑洞残余物的热力学稳定性。
2022-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole-naked singularity dualism and the repulsion of two Kerr black holes due to spin-spin interaction
我们报告的可能性相互作用克尔源存在于两个不同的国家-黑洞或裸奇点-这两个国家的特点是相同的质量和角动量。另一个令人惊讶的发现是，尽管两个Kerr黑洞之间不存在平衡，但它们可以相互排斥，这为通过观测天体物理黑洞双星来实验探测自旋-自旋排斥力提供了很好的机会。
2019-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Can the Reissner-Nordström black hole or Schwarzschild black hole be the stable Planck-scale particle accelerator?
结果表明，在考虑粒子的反作用效应和引力效应的情况下，极端Reissner-Nordström黑洞、多散射粒子的非极端黑洞和径向迎头粒子的Schwarzschild黑洞在视界附近粒子碰撞下是稳定的.此外，在具有天体物理典型质量的Reissner-Nordström黑洞附近的碰撞不能产生普朗克尺度的质心能量.然而，典型的原始黑洞附近的正面碰撞可能只发生在普朗克能量尺度上。
2011-11-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Macroscopic Black-Hole Remnants in a Nonlocal Field Theory: Towards Hawking Radiation in SFT
National Taiwan University（国立台湾大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所跨学科理论与数学科学中心 (iTHEMS)）
通过弦场论中的非局域指数抑制效应，证明大黑洞的霍金辐射在搅乱时间后终止，粒子数趋零，形成宏观残余，为信息悖论提供新解。
2026-07-08 gr-qc hep-th
Macroscopic Optical Nonreciprocity: A Black Hole as an Optical Diode
Lanzhou University（兰州大学）；China West Normal University（西华师范大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
研究通过旋转黑洞中的自发洛伦兹对称破缺，展示了光学非互易性的宏观表现，将黑洞转化为宇宙尺度的光学二极管，为探测基本对称性提供新途径。
2026-04-20 gr-qc
Entropy covector field and macroscopic observables for rotating and non-rotating relativistic kinetic gases around a Schwarzschild black hole
Universidad Nacional Autónoma de Honduras（洪都拉斯国立自治大学）；Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán（弗朗西斯科·莫拉桑国立师范大学）
本文研究了围绕Schwarzschild黑洞的旋转和非旋转相对论性气体的熵协向量场组件，分析了各向异性参数和动能温度等宏观可观测量的形态特征，揭示了角动量对强引力场中碰撞less气体宏观性质的影响。
2026-04-11 gr-qc
Phase transition for black holes with scalar hair and topological black holes
研究了渐近反德西特时空中具有标量头发的黑洞与拓扑黑洞之间的相变。作为基态解，我们引入了三维无旋BTZ黑洞和四维双曲视界拓扑黑洞。仅在温度匹配的情况下，利用两个黑洞的自由能之差证明了具有标量头发的黑洞（Martinez-Troncoso-Zanelli黑洞）与拓扑黑洞之间的相变是二阶的.然而，我们没有确定在三维空间中标量和非旋转BTZ黑洞之间的相变发生的顺序，尽管存在标量黑洞衰变为非旋转BTZ黑洞的可能性。
2008-03-26 gr-qc hep-th
Connections between entropy surface density and microscopic property in black holes
引入了一个新的描述单个黑洞分子对黑洞熵贡献的微观量$\varepsilon $，并给出了这个微观量与宏观量--熵面密度$σ_{S}$成正比的关键关系，从而将微观量与黑洞的宏观量联系起来.这种联系为从宏观角度理解黑洞微观结构提供了新的探索。我们还根据熵面密度对黑洞进行分类。当它的熵面密度大于（小于）$1/4$时，这类黑洞被定义为强（弱）Bekenstein-Hawking黑洞，其中具有$1/4$ -熵面密度的黑洞被认为是Bekenstein-Hawking黑洞。我们计算了四个模型的熵面密度，其中三个是规则的黑洞--Barboutin黑洞，Ayón-Beato-Garc黑洞和Hayward黑洞，其中一个是奇异的黑洞--五维中性高斯-邦纳黑洞。在这个分类方案下，Barnstein黑洞、Ayón-Beato-Garc\'ıa黑洞和五维中性Gauss-Bonnet黑洞属于强贝肯斯坦-霍金黑洞类型，而Hayward黑洞属于弱贝肯斯坦-霍金黑洞类型，并且如果它们的事件视界半径达到无穷大，这四个黑洞接近贝肯斯坦-霍金黑洞。此外，我们还从熵面密度的角度，或者等价地从单个黑洞分子熵的角度，对五维中性Gauss-Bonnet AdS黑洞，发现了相变的有趣性质.
2021-03-27 gr-qc hep-th
Exact Description of Black Holes on Branes II: Comparison with BTZ Black Holes and Black Strings
我们把最近关于四维黑洞束缚在二膜上的讨论扩展到膜上有一个负的宇宙学常数。我们发现，对于大的质量，解决方案正是BTZ黑洞的膜，和BTZ“黑弦”的散装。对于较小的质量，有局部的黑洞，看起来像BTZ，校正指数下降。我们计算了最大熵位形何时从黑弦变为黑洞。我们还提出了精确的解决方案，描述旋转黑洞的两个膜是渐近平坦的或渐近$AdS_3$。膜上的质量和角动量与体相一致。
1999-12-15 gr-qc hep-th
Quantization of Black Hole Entropy for Black Holes in Subtracted Geometry
本研究精确解析了减除几何中黑洞的准正规模谱，并证明其视界面积以8π普朗克长度平方为单位量子化，揭示了与共形场论的联系。
2025-04-19 gr-qc hep-th
Black hole remnant of black hole-neutron star coalescing binaries with arbitrary black hole spin
建立了一个确定黑洞-中子星合并过程中黑洞残余物的无量纲自旋参数和质量的模型，该模型具有任意的初始黑洞自旋角动量、双星质量比、中子星质量和冷态方程.对数值相对论结果进行了检验，表明无量纲自旋参数和最终质量都准确地再现。对于第一次，这两个量的行为和l = 2，m = 2，n = 0的准正规模式频率检查整个参数空间。这个频率的预测可以用来指导引力波建模和探测工作，并从探测到的引力波信号中提取物理信息，这将有助于我们打破黑洞和黑洞-中子星系统之间的简并，提高我们对致密双星形成的理解，并约束中子星状态方程。
2014-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Test and Analysis of the 2nd Law of Black Hole Thermodynamics with Gravitational-Wave Data from Binary Black Hole Merger Events
利用引力波探测双星系统中的黑洞合并，为检验黑洞热力学第二定律提供了极好的机会。在本文中，我们回顾了如何计算任何天体物理黑洞的熵，我们使用LIGO和VIRGO的质量和自旋数据测量的黑洞合并事件在过去几年中检测到的熵计算和数值测试的广义热力学第二定律。此外，我们还分析了黑洞并合事件初始参数之间的数学关系，证明并得出了定理始终成立的结论。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
The brightest point in accretion disk and black hole spin: implication to the image of black hole M87*
本文提出了一种利用薄吸积盘模型从黑洞高分辨率直接图象中提取黑洞自旋值的简单新方法。在这个模型中，由事件视界望远镜获得的M87星系中超大质量黑洞的第一张图像上观察到的黑暗区域是黑洞事件视界的轮廓。这个剪影的轮廓是事件视界球体的赤道。黑洞事件视界的黑色轮廓被放置在黑洞阴影的预期位置内，这在第一张图像上没有显示出来。我们数值计算了观测到的黑洞轮廓位置与薄吸积盘中最亮点的关系，这取决于黑洞的自旋。从这个关系式我们导出了超大质量黑洞M87* 的自旋$a=0.75\pm0.15$。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Evaporation Process and Tangherlini-Reissner-Nordström Black Holes Shadow
本文研究高维TRN黑洞的蒸发与阴影特性，推导质量损失率、测地线方程等，结合EHT观测估算阴影角直径，发现阴影角直径随时空维度增加而减小。
2024-09-12 gr-qc hep-th
The center of mass energy of two colliding particles in the STU black holes
本文考虑两粒子在STU黑洞附近的碰撞，计算了质心能量。在不带电黑洞的情况下，我们发现在黑洞视界附近获得的最大能量与带电黑洞相似。证明了在黑洞视界附近，黑洞的电荷可以随质心能量的增加而减少或增加。
2013-06-15 gr-qc hep-th
Dirty Black Holes and Hairy Black Holes
一种基于考虑黑洞事件视界外的非经典能量动量张量的方法提供了对黑洞上离散量子头发的性质及其对黑洞温度的影响的额外物理见解。我们的分析既扩展了以前的工作的基础上的欧几里德行动的技术，并纠正了遗漏的工作。我们还提出了瞬子对黑洞热力学的影响以及这些影响与二维量子场论结果之间的关系。
1996-10-17 gr-qc hep-th
Exact solutions of higher dimensional black holes
本文综述了高维黑洞的精确解，重点介绍了渐近平坦的黑洞解和Kaluza-Klein型黑洞解.我们还总结了这种黑洞解所揭示的一些性质。
2011-04-08 gr-qc hep-th
The Black Hole Entropy Distance Conjecture and Black Hole Evaporation
本文将最近提出的黑洞熵距离猜想推广到de Sitter空间中带电黑洞的情形。通过系统地研究多视界黑洞几何空间中的距离，发现距离一般与熵的对数有关。从无限距离猜想，这预示着在无限熵的极限下会出现一个无质量的模式塔。进一步，我们研究了这些黑洞的蒸发，并将其与几何距离联系起来。我们发现，相应的距离蒸发的最后阶段是有限的。我们的结论是，蒸发不会导致出现的黑洞微观状态的光塔。
2020-12-16 gr-qc hep-th
Black Hole Thermodynamics without Black Hole Solutions
本文提出了一种无需求解黑洞解即可推导带电黑洞热力学量的方法，适用于弦论中大量无精确解的黑洞类。
2025-12-10 gr-qc hep-th
NAT Black Holes
我们在引力的矢量张量理论--以太理论（NAT）中研究了黑洞的一些物理性质。我们首先回顾了NAT中的黑洞解，然后导出了黑洞热力学第一定律。黑洞的温度取决于黑洞的质量和NAT \textquotedblleft电荷。温度消失的极端情况类似于极端的Reissner-Nordström黑洞。我们还讨论了NAT荷对NAT黑洞周围有质量和无质量粒子测地线的贡献。
2019-07-22 gr-qc hep-th
The Black Hole Remnant of Black Hole-Neutron Star Coalescing Binaries
提出了一个确定具有平行轨道角动量和初始黑洞自旋的黑洞-中子星合并的黑洞残骸的无量纲自旋参数和质量的模型。这种方法是基于双黑洞的Buonanno，Kidder和Lehner方法，并成功地对数值相对论模拟的结果进行了测试：无量纲自旋参数的预测与绝对误差$\lesssim 0.02$，而最终质量的相对误差为$\lesssim 2$ %，其分布在测试中被发音峰值为$1$ %。因此，我们的方法和Foucart（2012）报告的环面残余质量的拟合构成了一个易于使用的分析模型，可以准确描述黑洞-中子星合并的残余。研究了由双星质量比、初始黑洞自旋、中子星质量和状态方程组成的参数空间。我们间接支持了黑洞-中子星合并的黑洞残余的宇宙监督猜想。我们发现中子星的存在影响了黑洞遗迹的准正规模频率，从而表明引力波信号的衰荡时期实际上可以用来（1）区分黑洞-黑洞和黑洞-中子星合并以及（2）约束中子星状态方程。
2013-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Extending the Black Hole Uniqueness Theorems, II. Superstring Black Holes
我们利用一个内部对称性截断的玻色子部门的超弦和N=4超引力理论写下类似的罗宾逊的身份为这个理论的黑洞。这使我们能够证明的唯一性限制类的黑洞解。特别地，我们可以应用前一篇论文的方法来证明一类加速黑洞的唯一性（Stringy Ernst解和Stringy C-度规），其中包括电磁通量管内黑洞加速的可能性。这些解及其相关的唯一性在未来的瞬子计算中可能是有用的。
1998-08-17 gr-qc hep-th
Thermodynamic Geometry of AdS Black Holes and Black Holes in a Cavity
热力学几何在理解黑洞的微观结构方面已被证明是非常有用的。我们研究了腔中Reissner-Nordstrom-AdS黑洞和Reissner-Nordstrom黑洞的相结构、热力学几何和临界行为.虽然这两种情况下的相结构和临界行为表现出惊人的相似之处，我们发现这两种情况下的热力学几何之间存在显着差异。我们的结果暗示了黑洞的微观状态与其边界条件之间可能存在着某种联系。
2019-11-23 gr-qc hep-th
Entropy spectra of black holes from resonance modes in scattering by the black holes
自从Bekenstein提出黑洞具有等间距面积谱以来，准正规模作为黑洞的特征模被用来获得黑洞的视界面积谱。然而，克尔黑洞的面积谱在以前的一些工作与贝肯斯坦的建议是不一致的。本文指出黑洞可以有三种共振模式，即准正规模式（QNM）、全透射模式（TTM）和全反射模式（TRM），并提出在高阻尼区，所有这些模式都可以用来量子化黑洞.虽然Kerr黑洞的QNM和TTM从作用量的Bohr-Sommerfeld量子化中给出了复杂的量子化条件，但我们从TRM中得到了一个非常简单的结果。它给出了等间距的外地平线区域。因此，由Bekenstein-Hawking面积定律，我们发现Kerr黑洞具有等间距熵谱的普适行为。在同样的论证下，我们发现Reissner-Nordstrom黑洞也具有等间距的熵谱。
2011-02-17 gr-qc hep-th
Entropy of Schwarzschild black hole and string-black hole correspondence
弦-黑洞的对应关系是在Horowitz和Polchinski最近提出的对应原理的背景下考虑的。我们证明弦态的熵和史瓦西黑洞的熵可以匹配，包括与质量对数相关的子主导项。我们认为有必要考虑弦相互作用（耦合$g$），并提出了依赖于$g^2$的弦熵的修改。分析了它与Schwarzschild黑洞熵的匹配。
1997-08-06 gr-qc hep-th
Scalarized charged black holes in the Einstein-Maxwell-Scalar theory with two U(1) fields
在$N=4$超引力的启发下，我们在Einstein-Maxwell-Scalar理论中研究了带有两个U（1）场的标量化带电黑洞.从自发标量化（Reissner-Nordström黑洞的速子不稳定性）开始，这些黑洞被按$n=0,1,2,\cdots$的个数分类，其中$n=0$被称为基本黑洞，$n=1,2,\cdots$表示$n$激发的黑洞。采用径向微扰，我们证明了$n=0$黑洞对$s(l=0)$模标量微扰是稳定的，而$n=1,2$受激的黑洞是不稳定的。这意味着$n=0$黑洞被认为是Reissner-Nordström黑洞的端点。
2020-09-11 gr-qc hep-th
Transition between Schwarzschild black hole and string black hole
Chongqing University（重庆大学）
本文研究了在大D极限下Schwarzschild黑洞与弦黑洞之间的量子转变，通过二维Wheeler-De Witt方程计算了两种几何结构之间的转变概率。
2025-04-14 gr-qc hep-th
Black Holes in Higher Dimensions (Black Strings and Black Rings)
本次会议的主要重点是介绍新的高维黑洞解，包括黑环，黑弦和多黑洞，并研究其性质。除了新的渐近平坦和局部渐近平坦的黑色物体，也报道了新的黑洞与反德西特渐近。对它们性质的研究包括它们的稳定性、热力学、解析性和存在性的研究。此外，在这样的高维时空的测地线进行了研究。
2013-09-16 gr-qc hep-th
Spontaneously vectorized Einstein-Gauss-Bonnet black holes
我们构造了一个自发矢量化的黑洞，其中一个真正的矢量场耦合到高斯-邦纳不变量。我们采用三个耦合函数的矢量场，并确定各自的领域存在的矢量化黑洞。这些存在的域是由边缘稳定的史瓦西黑洞和临界矢量化的黑洞所限定的。我们还讨论了质量项的影响。对于给定的黑洞质量，矢量化黑洞的视界半径小于史瓦西黑洞的视界半径。由于矢量场在视界处消失，高斯-邦纳项对矢量化黑洞的熵没有贡献。
2021-03-02 gr-qc hep-th
Accelerating Black Hole Chemistry
我们引入一组新的加速黑洞的化学变量。我们展示了这些表达式表明，从黑洞出现的锥形缺陷可以被认为是真正的头发-一个新的电荷，黑洞可以携带-并讨论从这个“化学”的角度来看，锥形赤字对黑洞热力学的影响。最后，我们证明了一个新的{ \it反向等周不等式}的黑洞与锥形缺陷。
2019-04-21 gr-qc hep-th
Regular Black Holes as Particle Accelerators
本文研究了球对称静电荷规则黑洞（Barnival黑洞，Ayón-Beato和García黑洞，Hayward黑洞）无限红移面附近碰撞粒子的质心（CM）坐标系中任意高能量的可能性.我们证明了在\emph{extreme}规则黑洞的无限红移面附近碰撞粒子的CM能量是任意大的，而非极端规则黑洞的CM能量是有限的.计算了与黑洞吸积盘理论最相关的最内稳定圆轨道（ISCO）、边缘束缚圆轨道（MBCO）和圆光子轨道（CPO）方程。
2014-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Validity of black hole complementarity in the BTZ black hole
基于Schwarzschild黑洞中黑洞互补的gedanken实验，分别在吸收边界条件和黑弦对偶解的假设下，计算了BTZ黑洞中复制信息所需的能量，以证明量子力学中的不可克隆定理的有效性.对于BTZ黑洞，复制信息所需的能量可以变得相当小，而对于黑弦，它超过了黑弦的总质量，尽管它们在对偶变换下是相互关联的。因此，与黑弦的情况相反，在BTZ黑洞中信息的复制是可能的，因此在前一种情况下，不可克隆定理可能被违反。为了避免对BTZ黑洞的重复信息，我们利用视界附近的热力学量而不是无穷远处的热力学量进行了改进的gedanken实验，证明了即使在BTZ黑洞中，无克隆定理也是成立的.我们还讨论了这种局部处理的不可克隆定理可以应用到黑弦以及史瓦西黑洞无害。
2017-12-26 gr-qc hep-th
Testing the microstructure of $d$-dimensional charged Gauss-Bonnet anti-de Sitter black holes
从热力学几何的角度理解黑洞的微观结构，可以为我们提供更深入的研究修正引力下黑洞的热力学性质的信息。本文研究了$d$维带电Gauss-Bonnet anti-de Sitter黑洞的黑洞相变和Ruppeiner几何。结果表明，在这种引力下，小-大黑洞相变是普遍存在的。通过用黑洞荷约化热力学量，我们清楚地展示了不同参数空间下的相图。特别有趣的是，黑洞视界的半径可以作为序参量来表征黑洞的相变。与五维中性黑洞不同，对于温度较高的小黑洞，带电黑洞允许微结构间的排斥作用。它们之间的另一个显著区别是，微观相互作用的变化，在小-大黑洞相变的带电情况下，黑洞微结构发生突变。这些结果对于研究荷电黑洞在Gauss-Bonnet引力作用下的微观结构是有帮助的。
2021-05-04 gr-qc hep-th
Probing the Black Hole Metric. I. Black Hole Shadows and Binary Black-Hole Inspirals
在广义相对论中，黑洞的时空有三个基本性质：（i）它们在自旋的最低阶上与恒星物体的度规相同;（ii）当用几何单位表示时，它们与质量无关;（iii）它们由克尔度规描述。在本文中，我们量化的上限可能黑洞度量偏差所施加的观测黑洞阴影和二进制黑洞的灵感，以探讨目前的实验限制可能违反最后两个预测。我们发现，这两种类型的实验提供了相关的偏差参数的约束，主要是在TT-组件的时空，当表示在面积坐标。我们的结论是，目前，没有证据表明偏离克尔度规跨越8个数量级的质量和16个数量级的曲率跨越的两种类型的黑洞。此外，由于当前引力波源样本中黑洞的特定质量，这两个实验所施加的相关性是一致的，并且当用远场、后牛顿的度规预测来表示时，它们的大小相似。如果未来合并的黑洞双星有两个低质量（例如，~3 Msun）分量，结合内旋约束和黑洞阴影测量结果，可以打破偏差参数之间的简并性。
2020-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Rotating Black Hole Thermodynamics with a Particle Probe
用粒子探针研究了一般尺度下Myers-Perry黑洞的热力学性质。在粒子吸收过程中，熵和不可约质量的变化依赖于粒子的径向动量。黑洞的热力学行为依赖于特定旋转的维数。对于一个四维克尔黑洞，它的黑洞的性质保持任何粒子的吸收。5-三维黑洞可以通过吸收特定动量范围内的粒子来避免裸环奇点。超过6维的黑洞通过特定形式的粒子吸收成为超自旋黑洞。用Kerr/CFT对应解释了有限情况下Myers-Perry黑洞的微观变化。本文系统地描述了粒子吸收对黑洞性质的影响。
2011-07-08 gr-qc hep-th
On the third law of black hole mechanics for supersymmetric black holes
本文证明满足超对称能量下界的带电物质引力坍缩无法形成超对称Kerr-Newman-anti de Sitter黑洞，并将此结果推广至双侧黑洞，表明初始非极端黑洞无法在有限时间内演化为超对称黑洞。
2025-07-09 gr-qc hep-th
Thermodynamic and tachyonic instability for asymptotically flat black holes
证明了渐近平坦黑洞欧氏截面的负模揭示了巨正则系综中这些黑洞的热力学不稳定性。这些黑洞包括史瓦西黑洞、赖斯纳-努德斯特伦黑洞、克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞。在这项工作中，我们开发的GCE的热力学不稳定性和渐近平坦的黑洞的快子不稳定性之间的关系，其中后者是开始获得黑洞与标量头发。这意味着在高斯-邦纳项或麦克斯韦项中引入标量耦合时，黑洞的快子不稳定性反映了GCE中这些黑洞的热力学不稳定性。我们进一步考虑Schwarzschild-AdS黑洞。
2022-11-28 gr-qc hep-th
Biases in estimates of black hole kicks from the spin distribution of binary black holes
LIGO和Virgo引力波天文台现已观测到超过50个二元黑洞合并。虽然中子星在超新星诞生时被赋予了很大的速度，但黑洞是否会受到类似的撞击，以及多大的撞击，仍然是一个悬而未决的问题。最近，Callister等人（2021）在假设它们都是通过孤立的双星演化形成的前提下分析了双星黑洞群，并声称合并的双星黑洞的自旋分布需要大的黑洞反冲（在99%的置信度下大于260 km/s）才能与观测结果相匹配。在这里，我们强调Callister等人（2021）提出的一个关键假设-所有次级黑洞都可以潮汐旋转-并不是由物理模型驱动的，并且可能导致他们对黑洞撞击幅度的估计存在偏差。我们只对Callister et al.（2021）模型进行了微小的修改，考虑了潮汐同步无效的更广泛的合并双星。我们表明，这自然会产生一个双峰自旋分布的二级黑洞，并在二进制黑洞人口中观察到的自旋轨道错位可以解释为更典型的黑洞踢的顺序100公里/秒，踢推断银河X射线双星包含黑洞一致。我们的结论是，大多数的二进制黑洞人口是一致的形成通过孤立的二进制演化。
2022-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Properties of black hole exterior fermions in spinfoam
本文利用圈量子引力自旋泡沫方法研究黑洞到白洞反弹中费米子的隧穿行为，发现费米子跃迁时间取决于欧几里得二面角，并在不同曲率条件下呈现积累或先于黑洞到达白洞外部的现象，揭示了类似爱因斯坦-罗森桥的几何结构。
2024-12-29 gr-qc hep-th
Black hole-neutron star mergers for 10 solar mass black holes
黑洞-中子星合并的广义相对论模拟目前仅限于低质量的黑洞（小于7个太阳质量），即使人口合成模型表明，大多数合并可能涉及更大质量的黑洞（10个太阳质量或更多）。我们首次对黑洞-中子星与10个太阳质量的黑洞合并进行了广义相对论模拟。对于大质量黑洞来说，作用在中子星上的潮汐力通常太弱，在中子星到达黑洞最里面的稳定圆形轨道之前，它不会被破坏。在a/M = 0.5-0.9范围内改变黑洞的自旋，我们发现只有当a/M>0.7-0.9时，合并才导致恒星的破裂和大质量吸积盘的形成。从这些结果中，我们得到更新的约束BHNS合并的能力是短伽马射线暴的质量和自旋的函数的黑洞的祖先。我们还讨论了引力波信号对黑洞参数的依赖性，并提供了从合并前7-8个轨道开始的模拟波形和频谱。
2012-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Decay as Geodesic Motion
我们证明了用标量场探针分析Schwarzschild黑洞的近视界共形对称性的形式能够描述黑洞的衰变。控制黑洞衰变的方程可以看作是黑洞质量空间中的测地线方程。这为黑洞的衰变提供了一种新的几何解释。此外，这种方法预测了一个精确的校正项，通常的表达式为黑洞的衰变率。
2003-08-11 gr-qc hep-th
Black hole thermodynamics with generalized uncertainty principle
本文将广义不确定原理应用于小黑洞的热力学。这里我们有一个紫外截止的黑洞系统。结果表明，对于小黑洞，GUP诱导的最小长度中断了Gross-Perry-Yaffe相变.为了观察黑洞遗迹是否发生了向大黑洞的转变，我们引入了一个腔中的黑洞（红外系统）。然而，我们未能显示的残余物的大黑洞的相变。
2006-12-25 gr-qc hep-th
Quantization of horizon areas of the Kerr black hole
自从Bekenstein提出黑洞具有等间距面积谱以来，准正规模作为黑洞的特征模被用来获得黑洞的视界面积谱。然而，克尔黑洞的面积谱在以前的一些工作与贝肯斯坦的建议是不一致的。在本文中，我们注意到Kerr黑洞具有三种共振模式：准正规模（QNM）、全透射模（TTM）和全反射模（TRM）。所有这些共振都代表了高阻尼振荡，并且只依赖于黑洞的参数，即黑洞的质量、电荷和角动量。我们建议所有这些模式都应该被用于量子化黑洞。在所有这些模式下，我们发现克尔黑洞的内外视界区域是等间距的。在Reissner-Nordstrom黑洞中也发现了类似的行为。
2010-06-24 gr-qc hep-th
The Angular Tension of Black Holes
角张力是一种ADM荷，当角坐标范围变化时，角张力对黑洞力学第一定律贡献了一个功项，并导出了一个新的静止黑洞的Smarr公式.单自旋D=5的黑洞的相图表明，角张力解决了球形黑洞和（偶极）黑环之间的简并性，并捕获了黑环平衡条件的物理学。角张力取决于在旋转轴的度量的行为，我们推测其关系到杆/域结构的高维黑洞和黑洞的唯一性定理的特征。
2012-07-25 gr-qc hep-th
Do black hole shadows merge?
所谓的黑洞阴影不是黑洞的轮廓，而是一个坍缩物体或白洞的图像。因此，当黑洞彼此合并时，黑洞的阴影是否彼此合并是重要的。本文通过分析描述黑洞合并的Kastor-Traschen时空中事件视界的零测地线生成元，我们发现存在永远看不到黑洞阴影合并的观测者。
2020-08-06 astro-ph.HE gr-qc
