Dynamical evolution and stability of quantum corrected Schwarzschild black holes in semiclassical gravity
本文研究半经典引力中量子修正史瓦西解的动力学稳定性,发现该解不稳定,虫洞在真空扰动下膨胀,而在少量经典物质存在时坍缩为蒸发黑洞。
2025-06-30 gr-qc hep-th
Coherent semiclassical states for loop quantum cosmology
空间平坦的无质量标量场的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型可以用一个完全可解的模型来描述。这已经被用来证明:i)取代大爆炸奇点的量子反弹是普遍的; ii)所有状态的能量密度都有一个上限; iii)在反弹之前,晚期的半经典状态必须是半经典的。在这里,我们考虑一个家庭的精确解的理论,对应于广义相干高斯和压缩状态。我们分析了基本物理观测量的行为,并基于物理考虑对状态施加限制。这些结果是足够的选择,从所有的广义相干态,那些行为在后期的半经典。然后,我们研究这些国家的反弹附近的最“量子行为”的预期属性。事实证明,状态在反弹时保持尖锐的峰值和半经典,并且在整个时间演化过程中,动态非常接近“有效理论”。我们比较了压缩态和高斯半经典态的半经典性质,得出高斯态的半经典性质更好。特别是,反弹前后相对波动的不对称性可以忽略不计,因此排除了所谓“宇宙遗忘”的说法。
2011-05-25 gr-qc
Gravitational lensing of massive particles by a black-bounce-Schwarzschild black hole
本文研究黑洞弹跳-史瓦西黑洞对质量粒子的弱场引力透镜效应,推导了像的位置、放大率和时间延迟等可观测量,并分析了粒子速度偏离光速和时空弹跳参数的影响,以银河系中心黑洞 Sgr A* 为例评估了探测这些新效应的可能性。
2024-07-21 gr-qc
Interior of Schwarzschild in semiclassical gravity
Nagoya University(名古屋大学)
研究在 semiclassical 重力下,星体半径接近Schwarzschild半径时,物质密度趋近普朗克尺度,量子效应限制了压力,导致负能量核心形成。
2026-03-26 gr-qc hep-th
Semiclassical Mixmaster Universe
在哈密顿形式下半经典研究了Mixmaster宇宙学与标量场的耦合,发现有效宇宙学在膨胀前经历多次小反弹,各向异性在反弹时先升后降,且有效系统中的混沌程度较经典情况有所减弱。
2025-04-04 gr-qc hep-th quant-ph
Semiclassical bremsstrahlung from a charge radially falling into a Schwarzschild black hole
该研究采用树图阶量子场论,半经典分析史瓦西时空中径向自由下落带电粒子的电磁辐射,对比不同初始位置、动能粒子的能谱与总辐射能,并与径向延伸下落带电弦的结果对比。
2024-04-17 astro-ph.HE gr-qc
Semiclassical corrections to a regularized Schwarzschild metric
本研究提出一种正则化Schwarzschild几何形式,其源质量同时对应Schwarzschild半径与康普顿波长,更适配微物理应用,且经典极限下Komar能量等于$mc^2$,为半经典引力研究提供新的度规参考。
2024-05-14 gr-qc
Rotating spacetime: black-bounces and quantum deformed black hole
最近,人们提出了两种变形的史瓦西时空,即黑反弹度规(\cite{2019JCAP...02..042S,2021PhRvD.103h4052L})和量子变形黑洞(BH)(\cite{2021arXiv210202471B})。在目前的工作中,我们研究这些变形史瓦西度规的旋转时空。它们是爱因斯坦$'$场方程的精确解。我们分析了这些旋转时空的性质,如事件视界(EH)、定态极限面(SIS)、奇异环结构、能量条件(EC)等,发现这些旋转的时空有一些新的性质。
2021-09-28 gr-qc
Thin accretion disk in the Simpson-Visser black-bounce and wormhole spacetimes
本文比较了Schwarzschild黑洞和Sperson-Visser时空中薄吸积盘的光学现象。我们计算和说明的红移和观测到的流量分布,由遥远的观察者在不同的倾角。汉森-维瑟族度规产生的诺维科夫-索恩(NT)吸积盘图像几乎看起来像史瓦西黑洞的NT吸积盘。我们还研究了吸积盘的嵌入图,吸积盘的电磁性质,如吸积盘的温度和能量辐射通量以及吸积效率。与Schwarzschild黑洞相比,我们发现随着正则化参数$'l'$的增大,吸积盘的温度、能量辐射通量和光度都增大。我们的结论是,基于天体物理观测的电磁波谱的特性,我们可以区分虫洞的几何形状从规则的黑洞(黑反弹)和史瓦西黑洞。
2022-01-31 gr-qc
Schwarzschild geometry counterpart in semiclassical gravity
研究了真空极化对真空静态球对称时空的影响。我们从Polyakov近似出发,讨论了最小耦合无质量标量场的重整化应力-能量张量。这个RSET在$r=0$上不是正则的,所以我们定义了Polyakov RSET的正则化版本。使用这个正则化RSET,并在前面的对称性假设下,我们找到了真空中半经典场方程的所有解。由此产生的史瓦西经典几何的对应物用虫洞喉代替了事件视界的存在,虫洞喉连接外部渐近平坦区域和内部渐近区域,内部渐近区域具有裸奇点:没有具有明确定义的柯西曲面的半经典真空解。我们还表明,正则化Polyakov RSET允许任意小的喉道半径的虫洞几何形状。这一分析为未来研究具有内部非真空区的恒星构型铺平了道路。
2020-05-06 gr-qc hep-th
Strong field gravitational lensing of particles by a black-bounce-Schwarzschild black hole
University of South China(南华大学);China West Normal University(西华师范大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Southwest Jiaotong University(西南交通大学)
研究黑洞-反弹-史瓦西时空中相对论性和非相对论性中性大质量粒子在强偏转极限下的引力透镜,推导粒子球方程并分析速度及反弹参数对透镜可观测量(如粒子球半径、图像分离和流量比)的影响。
2026-06-15 gr-qc
Shadows and optical appearance of black bounces illuminated by a thin accretion disk
我们研究的光环和阴影的单参数家庭的球对称几何之间的史瓦西解,一个定期的黑洞,和一个可穿越的虫洞,并被称为黑色反弹,所有这些共享相同的关键碰撞参量插值。我们考虑的光线跟踪方法,以研究相应的直接,透镜,光子环发射的碰撞参量区域,发现扩大所有这些地区的黑色反弹的解决方案相比,史瓦西。利用这一点,我们确定的光学外观的黑色反弹时,由三个标准的玩具模型的光学和几何薄吸积盘在面对的方向。
2021-07-08 gr-qc
Study of Semiclassical Instability of the Schwarzschild AdS Black Hole in the Large $D$ Limit
我们用欧几里德配分函数方法分析了SchwarzschildAdS黑洞的半经典稳定性。我们在大的$D$极限下进行计算,并专注于标量扰动。我们得到了非球对称标量扰动方程的简单形式。对于一类摄动,用S-变形方法证明了其稳定性。对于其他一些类,我们排除了$\mathcal{O}(D^2)$的不稳定模式。我们还分析了球对称扰动,并证明了一个不稳定的模式的外观小黑洞在大$D$限制。通过$1/D$展开,得到了次首阶不稳定模对应的本征值表达式。这一结果与以前得到的本征值的数值界一致。对于宇宙学常数为零,我们的答案相匹配的$D$维Schwarzschild-Tangherlini黑洞的相应本征值,以下一个领先的顺序在$1/D$扩展以前获得的结果。
2022-08-03 gr-qc hep-th
Semiclassical zero-temperature corrections to Schwarzschild spacetime and holography
出于对AdS braneworlds中黑洞的探索,特别是由全息猜想与4D量子校正的5D经典体解,我们数值求解半经典爱因斯坦方程(反反应方程)与物质场(零温度)Boulware真空状态。在没有四维<T_(mu nu)>的精确解析表达式的情况下,我们在s波近似下工作。我们的结果表明,量子校正的解决方案是非常相似的史瓦西,直到非常接近的视界,但随后出现的反弹面的径向函数,这阻止了事件视界的形成。我们还分析了超越反弹,曲率奇异性出现的几何形状的行为。在对偶理论中,这表明对应的5D静态经典膜世界解不是黑洞,而是裸奇点。
2006-05-23 gr-qc hep-th
Analytic semiclassical backreaction of a Schwarzschild black hole in a finite cavity: horizon shift, temperature renormalization, and canonical stability in the Hartle-Hawking State
Centre for Theoretical Physics, The British University(英国大学理论物理中心);Department of Mathematics and Statistics, Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊马姆穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学数学与统计系);Faculty of Physics, Babeş-Bolyai University(巴比什-博雅依大学物理学院);Astronomical Observatory(天文台)
研究施瓦茨希尔德黑洞在有限腔体中的半经典反作用,通过重整化应力-能量张量求解修正的爱因斯坦方程,得到质量函数、红移因子、视界位置和表面引力的修正,以及温度偏移的分解。
2026-04-11 gr-qc hep-th
Semiclassical corrections to a regularized Schwarzschild metric
提出了一种在微观物理学中有效的史瓦西度规。源流体具有$p_{r} = -ρ$和波动切向压力的各向异性。在相对于与源粒子相关的康普顿波长的大距离处,它们不依赖于源的质量$m$,并且处处依赖于$\hbar$和光速$c$,但不依赖于牛顿常数$G$。该粒子可能是一个黑洞,只有$m \geq m_{P}$和$m = m_{P}$时,它成为极端黑洞。引力流体的科马尔能量$W$是$mc^{2}$,对应于$\hbar = 0$,在大距离处,在$r_{0} = 2\hbar/emc$处消失。当$r < r_{0}/2$由于负切向压力而被破坏时,WEC被破坏。极端黑洞的视界熵是有限的,尽管$W$和温度$T$在那里为零。
2017-07-14 gr-qc hep-th
Phenomenological loop quantum geometry of the Schwarzschild black hole
在唯象动力学水平上研究了Schwarzschild黑洞的内部结构,采用两种不同的改进量子化方案对圈量子几何进行离散修正.在一个方案中,经典的黑洞奇异性通过量子反弹来解决,量子反弹将黑洞内部与白洞内部连接起来。在另一个方案中,经典奇异性被解决,事件视界也被量子反弹扩散。跳过量子反弹,黑洞产生了一个质量小得多的婴儿黑洞。当每个经典黑洞在连续的经典循环中产生自己的后代时,这种谱系会继续下去,从而给出整个扩展的时空分形结构,直到解最终下降到深普朗克区域,标志着半经典描述的崩溃。并对标度对称性和无毛定理进行了讨论。
2008-09-10 gr-qc
Gravitational waves emitted by a particle rotating around a Schwarzschild black hole: A semiclassical approach
在树层次上,利用量子场论的框架,分析了弯曲时空中粒子围绕Schwarzschild黑洞作圆周运动时发出的引力辐射。球对称时空中的引力摄动被写成规范不变的形式。我们讨论的结果,比较它们的辐射时,它被假定为轨道上的一个大质量的物体,由于在平坦的时空牛顿力的粒子发射。
2017-03-30 gr-qc
Quantum Gravity Effects on Unstable Orbits in Schwarzschild Space-time
我们研究了Schwarzchild度规的半经典修正,以及它们对不稳定轨道的影响。
2010-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Voros product, Noncommutative Schwarzschild Black Hole and Corrected Area Law
我们显示的重要性的Voros产品在定义一个非对易史瓦西黑洞。修正后的熵/面积定律,然后计算在隧道形式主义。两种类型的修正被认为是一个,由于非对易性的影响和其他的,由于超出半经典近似的影响。半经典熵/面积律的主导修正是对数的,其系数包含非对易参数。
2010-02-11 gr-qc hep-th
On the semiclassical and quantum picture of the Bianchi I polymer dynamics
我们分析了在无质量标量场存在下的Bianchi I宇宙学,并通过半经典和量子聚合物方法描述了它的动力学。我们通过采用三组不同的构型变量来研究新出现的大反弹的形态:自然的Ashtekar连接,宇宙体积加上两个各向异性坐标和一组各向异性体积样坐标(后两组变量在各向同性宇宙的情况下会重合)。在半经典分析中,我们证明了大反弹出现在所有三组变量的动力学。此外,当宇宙体积本身被看作是一个构型变量时,我们导出了聚合物修正的Friedmann方程,并证明了大反弹具有普适性,即总临界能量密度有一个最大值,该值仅由基本常数和Immirzi参数确定。从纯量子的角度来看,我们调查的比安奇我动力学仅在Ashtekar连接。特别地,我们应用变分原理的Arnowitt-Deser-Misner(ADM)约化,然后我们对系统进行了简化。我们研究由此产生的薛定谔动力学,强调随着时间的推移,波包峰值行为挑出共同的特点与半经典的轨迹。
2021-10-24 gr-qc
On relativistic observables in black bounce spacetimes
Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);University of Cape Town(开普敦大学);Instituto Superior Técnico – IST Universidade de Lisboa – UL(里斯本理工大学)
研究黑洞反弹时空的相对论可观测量,通过解析与数值结合,利用哈密顿 - 雅可比等形式推导相关表达式并与数值积分比较,发现增加α会增强近日点进动等,还确定了临界碰撞参数等,结果表明其可产生与标准黑洞预测的可测量偏差。
2026-07-09 gr-qc
Von-Neumann Stability and Singularity Resolution in Loop Quantized Schwarzschild Black Hole
尽管使用数值模拟通过显式的状态演化,几个时空的循环量子化表明了反弹的存在,但关于在黑洞内部解决中心奇异性的方式的问题仍然悬而未决。圈量子化中的量子哈密顿约束原来是一个有限差分方程,其稳定性对于理解潜在量子化的可行性和由此产生的物理含义至关重要。我们采取第一步解决这些问题的一个循环量化的史瓦西内部最近给出的Corichi和辛格。冯-诺依曼稳定性分析进行了使用分离的解决方案,以及一个完整的二维量子差分方程。这导致了一个稳定性条件的黑洞有一个非常大的质量相比,普朗克质量。对于较小质量的黑洞,我们发现了数值不稳定性的证据.另外,宏观黑洞的稳定性分析对数值演化中允许态的选择产生了约束.在不使用运动学范数的情况下,利用量子差分方程演化出了尖峰高斯态,并得到了奇异性解。一个反弹被发现的三重变量之一,但对于其他三重变量的奇异分辨率相当于通过零体积的非奇异通道。在奇点解析之前和之后的很长一段时间内,态都在经典轨道上达到峰值,并且在零体积范围内保持半经典特性。我们的主要结果是,至少对于宏观黑洞,圈量子化Schwarzschild内部存在量子反弹。
2017-12-12 gr-qc hep-th
Periodic equatorial orbits in a black bounce scenario
本文研究黑洞反弹模型中赤道周期轨道的分类与特征,证明可用整数三元组构造有理数来表征周期轨道,并发现参数$r_{min}$的微小变化可导致轨道显著改变。
2025-06-18 gr-qc
Perfect Quantum Cosmological Bounce
本文研究了具有共形物质的量子宇宙学,共形物质包括一个理想辐射流体和一些共形耦合的标量场。我们首先关注与均匀各向同性背景相关联的集体坐标(小超空间),从而能够精确地进行量子引力的路径积分。演化描述了一个“完美的反弹”,宇宙平稳地穿过奇点。我们的分析扩展到空间平坦,各向异性的宇宙,严格对待,和一般的非均匀,各向异性扰动处理在线性和非线性顺序。这张图提供了一个自然的,统一的描述量子力学演化跨越宇宙学反弹。我们提供了一个半经典的描述中,所有的领域通过“周围”的宇宙奇点沿复杂的经典路径的证据。
2016-07-06 gr-qc hep-th
Spherically symmetric and static black bounces with multiple horizons, throats, and anti-throats in four dimensions
本文通过修改Schwarzschild和Simpson-Visser度规,构造了四维球对称静态且具有多个视界、喉部和反喉部的黑洞反弹时空解,并结合非线性电动力学与部分phantom标量场分析了能量条件和时空正则性。
2025-02-10 gr-qc
Large scale effective theory for cosmological bounces
在圈量子宇宙学中确定了一个精确可解的反弹模型,它可以作为现实反弹场景的微扰基础。它的弹跳解解析推导,证明了为什么最近的数值模拟鲁棒地导致光滑反弹的假设下,半经典。然而,很容易包含在微扰分析中的几种效应可能会改变这种平滑度。有效理论不仅适用于这种情况下,数值技术变得高度参与,但也允许一个讨论的概念问题。例如,非常困难的物理内积的结果可以在有效水平上实现。这表明,即使是完全量子引力的物理预言也可以从微扰有效方程得到。
2007-03-27 astro-ph gr-qc hep-th
Semiclassical estimates near threshold energies and resonance counting on Schwarzschild black holes
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
研究史瓦西黑洞阈值能量附近准正则模数量的魏尔定律。通过新伪微分算子演算及复标度方法,给出预解式估计,应用于雷杰 - 惠勒势,结合渐近描述,得出QNM数量增长规律,并研究截断预解式的影响。
2026-07-17 gr-qc math.AP math.SP
The Effect of a positive cosmological constant on the bounce of Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学的背景下,我们给出了一个小而正的宇宙学常数存在下,具有无质量标量场的平坦Friedmann-Lemaittre- Robertson-Walker模型的量子动力学的解析解.我们对没有宇宙学常数的模型作了微扰处理,这是完全可解的。我们的解是近似的,但它在高曲率区域是精确有效的,在那里量子引力修正是重要的。我们明确地计算体积的期望值的演变。对于具有高斯光谱轮廓的半经典态,引入一个正的宇宙学常数会使可解模型的反弹转移到较低的体积和较高的标量场值。这些位移是状态相关的,并且特别地,它们取决于高斯分布的峰值,该峰值测量标量场的动量。此外,对于那些半经典态,反弹仍然是对称的,就像宇宙学常数消失的情况一样。然而,我们表明,行为的量是更复杂的通用状态,导致一般的非对称反弹。
2020-02-05 gr-qc
Big-bounce cosmology from quantum gravity: The case of a cyclical Bianchi I universe
我们分析了一个Bianchi I模型的经典和量子动力学的存在下,一个小的负宇宙学常数表征其演化的尘埃-时间二元论。我们证明,在一个典型的度量方法,宇宙学奇异性被删除对应于一个积极的定义值的尘埃能量密度。此外,量子大反弹通过一个定义良好的半经典极限与宇宙转折点相连。然后,我们可以可靠地推断,所提出的方案是兼容的周期性宇宙图片。我们还展示了如何,当尘埃能量密度的贡献是足够高的,所提出的方案可以扩展到比安奇九宇宙学,因此它可以被视为一个范例的通用宇宙学模型。最后,我们调查的宇宙动力学上观察到的截止的起源,演示了如何大反弹的演变可以模仿相同的半经典的情况下,负的宇宙学常数被替换通过聚合物离散化的宇宙体积。然后建立了这两个参数之间的直接比例律。
2016-09-01 gr-qc
Cosmological Big Bounce Transition
在非标准圈量子宇宙学(LQC)的背景下,分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用于分解复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的,并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构,这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数,应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2011-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interior design of a two-dimensional semiclassical black hole: Quantum transition across the singularity
在CGHS模型的基础上,研究了二维电子蒸发黑洞的内部结构。在半经典水平上,一个(弱)类空奇点先前被发现在黑洞内部发展。我们在这里采用简化的量子制定的时空动力学在这个奇点附近,使用minisuperspace的方法。在半经典奇点处,量子演化是规则的,并且是定义明确的。一个向奇点传播的局域化良好的初始波包从奇点上弹开,并保持其局域化良好的形式。因此,我们的简化量子处理表明,时空可以半经典地延伸到奇点之外,也意味着特定的延伸。
2010-05-16 gr-qc hep-th
Turning big bang into big bounce: II. Quantum dynamics
在非标准圈量子宇宙学(LQC)的背景下,分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用来表示复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的,并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构,这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数,应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2010-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Semiclassical and quantum features of the Bianchi I cosmology in the polymer representation
我们分析了在无质量标量场存在下的Bianchi I宇宙学,并通过半经典和量子聚合物方法描述了它的动力学。我们通过采用三组不同的构型变量来研究大反弹的形态:Ashtekar连接,一组各向异性体积坐标和宇宙体积加上两个各向异性坐标(后两组变量在各向同性宇宙的情况下会重合)。在半经典分析中,我们证明了当采用Ashtekar连接或各向异性体坐标时,临界物质的能量密度值依赖于动力学的Cauchy问题.相反,当宇宙体积被看作组态坐标时,我们可以导出Bianchi I模型的聚合物修正的Friedmann方程,并由此导出临界能量密度的表达式。这一分析表明,只有当宇宙体积定义在聚合物晶格上时,大反弹才具有普适性。然后,在Ashtekar联系中引入了一个宇宙学常数,并将同步动力学与以标量场为关系时间时的同步动力学进行了比较,得到了一些有趣的结果.从一个纯量子的角度来看,我们调查的比安奇我动态的Ashtekar连接。我们应用变分原理的ADM约化,然后我们对系统进行解算。我们研究了由此产生的薛定谔动力学,强调随着时间的推移,波包峰的行为挑出与半经典轨迹的共同特征,证实了新兴的大反弹也在量子水平上的非普适性。
2022-03-08 gr-qc
Quantum gravity predictions for black hole interior geometry
在以前的工作中,我们从全圈量子引力哈密顿约束出发,通过计算在球对称几何附近尖峰相干态上的期望值,导出了Schwarzschild几何的有效哈密顿约束。我们现在用这个有效哈密顿量来研究史瓦西黑洞的内部区域,在那里可以得到均匀的叶理。从完整的理论,我们的有效哈密顿,虽然仍然承担众所周知的量子哈密顿算子的模糊性,保留了所有相关信息的基本离散的量子空间。这使我们能够对空间均匀几何的所有量子引力完整性修正有一个统一的处理,而不像小超空间圈量子化模型那样假设有效的哈密顿量。我们展示了如何,为几个几何和物理动机良好的选择相干态,经典的黑洞奇点取代均匀膨胀的宇宙。由此产生的几何形状没有显着偏离经典史瓦西几何在反弹前的次普朗克曲率制度,证明了这样一个事实,即大的量子效应是避免在这些模型。在所有情况下,我们都没有发现白洞视界形成的证据。然而,反弹后有效几何形状的各个方面取决于量子态的选择。
2019-09-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Semiclassical Black Hole States and Entropy
我们讨论了对应于Schwarzschild和Reissner Nordström黑洞的量子引力中的半经典态。我们表明,减少这些模型的量化相当于惠勒-德维特量化与一个特定的因素排序。然后,我们展示了如何黑洞的熵可以一致地从这些状态计算。虽然这导致了史瓦西和非极端Reissner-Nordström情况下的贝肯斯坦-霍金熵,但极端Reissner-Nordström情况下的熵最终为零。
1997-01-16 gr-qc
Quantum Gravity, Time, Bounces and Matter
在量子宇宙学和Wheeler-DeWitt方程的背景下,我们研究了宇宙的非半经典波函数对暴胀微扰演化的可能影响。这些与暴胀膨胀早期阶段的均匀自由度(特别是宇宙半径)的量子行为有关,这反过来又会影响在场的trans-Planckian模式的动力学。研究了齐次引力波函数的反弹存在性。这可能导致收缩宇宙和膨胀宇宙之间的干涉,从而导致上述对原始光谱的量子引力效应。在传统的暴胀涨落研究中,忽略了暴胀涨落的影响,而对齐次暴胀-引力系统采取了准经典行为。
2018-04-26 gr-qc hep-th
The fate of Schwarzschild-de Sitter Black Holes in $f(R)$ gravity
反蒸发黑洞的半经典效应可以在$f(R)$引力框架下讨论。特别地,在$f(R)$引力场中,简并Schwarzschild-de Sitter黑洞(即所谓的Nariai时空)的Bousso-Hawking-Nojiri-Odinstov反蒸发不稳定性导致了黑洞视界的动力学增长.这一现象导致了以下转变:在有效的贝肯斯坦-霍金发射时间之前,发射边缘俘获表面变成类空表面。因此,在一个反蒸发的纳里埃黑洞中,不可能发射出布索-霍金热辐射。在宇宙学和黑洞物理的可能影响也进行了讨论。
2016-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
New sources of ghost fields in $k$-essence theories for black-bounce solutions
本研究将$k$-essence理论的鬼场构型推广到Simpson-Visser度规情形,分析两类场构型与对应势,验证运动方程成立且能量条件不变,为既往虫洞解提供佐证。
2024-05-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quantum bounce and cosmic recall
圈量子宇宙学预言,在简单的模型中,经典广义相对论的大爆炸奇点被量子反弹所取代。由于反弹附近的极端物理条件,一个自然的问题是,宇宙是否可以保留,反弹后,关于前一个时代的记忆。更确切地说,宇宙在通过反弹而统一地演化之后,是否保留了状态的各种属性,或者它是否像最近提出的那样患有某种宇宙健忘症?在这里,我们表明,这个问题至少可以在一个精确可解的模型中得到明确的回答,该模型是从圈量子宇宙学的一个小的简化推导出来的,对于这个模型,量子理论有完全的分析控制。我们表明,如果存在一个半经典状态在后期的一侧,周围的一对正则共轭变量达到峰值,那么有很强的边界上的波动反弹的另一边,这意味着半经典。对于这样一个增长到1兆秒差距大小的模型宇宙,在后期,在反弹过程中,模型的唯一非平凡可观测的相对涨落的变化小于$10^{-56}$(对于增长更大的宇宙变得更小)。宇宙保持着(几乎)完全的回忆。
2008-03-27 gr-qc hep-th
Effective dynamics of the Schwarzschild black hole interior with inverse triad corrections
我们重新考虑的史瓦西黑洞的内部研究,现在包括逆三重量子校正内圈量子化。我们推导出这些修正,并表明它们是相关的两个参数$δ_b, δ_c$相关联的最小长度在径向和角向,进入量子逆三元组的蒂曼技巧。由于模型的非紧凑拓扑结构,这种校正的引入可能导致在计算动态所需的基准体积的重新缩放下的物理结果的非不变性。因此,我们提出了两个处方来解决这个问题。这些规定相当于在蒂曼技巧的经典计算中互换$δ_b, δ_c$。通过实施逆三重校正,我们发现,以前的结果,如奇异性分辨率和黑白洞反弹持有不同的值的最小半径反弹,和质量的白洞。
2021-01-21 gr-qc hep-th math-ph
Loop quantization of spherically symmetric midisuperspaces and loop quantum geometry of the maximally extended Schwarzschild spacetime
本文详细阐述了球对称半超空间的Ashtekar形式,并针对圈量子化提出了一种新的量子化方案,该方案产生了一个保图的Hamilton约束算子,从而可以在圈量子宇宙学(LQC)中采用“改进的”动力学策略来实现圈量子引力的基本离散性.在有效动力学的启发式水平上推断出显着的结果:首先,关于Hamilton和非同态约束的约束代数的一致性将改进的量子化方案固定为保留标度不变性的LQC中的改进方案的形式;第二,关于两个哈密尔顿约束的一致性进一步要求包括更高阶的完整性校正,并将比率因子固定为2,的改进方案。有人建议,解决了经典的奇异性,并取代了一个桥梁的经典解决方案的另一个经典阶段的量子反弹。然而,在反弹期间,约束短暂地违反,表明在量子反弹附近,不能通过将完整理论的自由度分成球形和非球形来理解对称性约化,尽管启发式有效动力学仍然可以给出大尺度物理的可靠半经典描述。特别是对于Kruskal坐标系下的Schwarzschild解,揭示性的发现使我们推测出Schwarzschild时空的完全量子扩展:黑洞通过霍金辐射蒸发,同时量子时空通过量子反弹从经典时空扩展,这表明信息悖论可能得到解决。
2013-01-25 gr-qc
Dynamical quasinormal mode excitation II: propagation and convergence in Schwarzschild
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);CENTRA, Departamento de Fisica, Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学高级技术学院物理系CENTRA中心);School of Physics and Astronomy and Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学学院及引力波天文研究院);School of Mathematical Sciences, University of Nottingham(诺丁汉大学数学科学学院)
研究粒子落入Schwarzschild黑洞时quasi-normal模式的动态激发,提出更准确的传播方法,并发现新的特征半径,为环形下降建模提供理论基础。
2026-05-15 gr-qc hep-th math-ph
Semiclassical corrections to the photon orbits of a non-rotating black hole
本文研究非旋转黑洞光子轨道受半经典度规涨落的影响,发现撞击参数差异与涨落同阶,且光子不再无限次绕行而是反弹开。
2023-12-22 gr-qc
Dynamical interiors of Black-Bounce spacetimes
本文利用Israel-Darmois连接条件构造black-bounce时空的正则动力学内部,证明内部无法与外部光滑匹配而必然存在薄壳,并推导出薄壳能量-动量张量及标度因子演化方程,同时讨论了坍缩物质云中事件视界的形成及其物理意义。
2024-10-22 gr-qc hep-th
A Spacetime Foam Approach to the Schwarzschild-de Sitter Entropy
本文在时空泡沫的框架下讨论了de Sitter空间中黑洞的熵。一个简单的模型,由$N$虫洞在半经典近似,被检查下计算这种情况下的熵。讨论了当黑洞和宇宙视界相等时的极端情形的推广。
2000-03-22 gr-qc hep-th
Noncommutative Schwarzschild Black Hole and Area Law
通过图解分析,我们证明了对于视界半径$r_h\gtrsim 4.8\sqrtθ$,非对易Schwarzschild黑洞的标准半经典Bekenstein-Hawking面积律对$θ$的所有阶都完全成立.我们还对面积定律进行了修正,得到了当$r_h<4.8\sqrtθ$到达极值点$r_h=3.0\sqrtθ$时,Bekenstein-Hawking熵的精确性质.
2009-03-10 gr-qc hep-th
Correspondence between Thermal and Quantum Vacuum Transitions around Horizons
最近,在黑洞孕育的气泡成核方面也有类似的研究。然而,在文献中有争议的是,是否应该将欧几里得史瓦西时空(具有周期性欧几里得史瓦西时间)中的静态反弹解解释为描述零温度或有限温度下的假真空衰变。本文给出了一个对应关系,即静态反弹解要么描述Schwarzschild黑洞外静态区域的真空热跃迁,要么描述极大扩展Kruskal-Szekeres时空中的量子跃迁,分别对应于外部静态观测者和自由落体观测者的观点.热解释中的松原模式可以从隧道解释中的$O(2)$对称性映射到圆谐模式。由于所谓的热场动力学,必须在Kruskal-Szekeres时空中给出互补的隧穿解释。这种对应关系是一般的气泡成核周围的地平线。我们提出了一个新的悖论有关的黑洞的结果,这种对应关系。
2019-07-16 gr-qc hep-th
Unitary dynamics of spherical null gravitating shells
研究了零静质量物质球对称薄壳在自身引力场中的动力学行为。一种形式的行动原则,使重新制定的动态作为一个固定的背景流形上的运动。通过群量子化方法得到了哈密顿量的自伴扩张。构造了位置算子和运动方向算子。研究表明,壳层可以避免奇异性,反弹并重新扩展到它收缩的渐进区域;因此,动力学是真正的么正的。如果一个波包足够窄和/或能量足够大,那么它的一个基本部分可以集中在它的史瓦西半径之下,靠近反弹点,但不会形成黑洞。量子史瓦西视界是黑洞和白洞视视界的线性组合,而不是事件视界。
2001-03-23 gr-qc hep-th
Gravitational lensing by $k-n$ generalized black-bounce space-times
Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文研究了 $k-n$ 通用黑洞反弹时空在弱场和强场近似下的引力透镜效应,分析了偏转角和阴影半径与反弹参数的关系。
2025-04-28 gr-qc
Clocks and dynamics in quantum models of gravity
我们研究引力模型的量子动力学如何依赖于量子化中使用的内部时钟。我们先前关于量子Friedmann-Lemaitre模型的结果表明,几乎所有来自量子宇宙动力学的物理预测,例如量子反弹的尺度或反弹的数量,都取决于内部时钟的选择。在本文中,我们表明,存在一个重要的预测,在所有的内部时钟举行的量子动力学。也就是说,我们证明了任何量子态渐近,即远离量子相互作用制度,承认一个唯一的经典极限所描述的唯一的经典解的内部时钟用于动态描述给定的状态。我们证明了这一属性明确的半经典比安基I型模型,其中包括半经典弗里德曼-勒梅特模型作为一个特殊情况。我们的方法包括赝正则变换理论和基于相干态的相空间画像。作为追求我们的主要目标的副产品,我们阐述了各向异性奇异性分辨率的半经典描述。
2017-06-02 gr-qc hep-th quant-ph
Coordinate time dependence in Quantum Gravity
直观的经典时空图景在量子引力中崩溃了,这使得半经典技术的比较和发展变得相当复杂。利用群平均法的成分来解决约束条件,人们仍然可以将经典坐标时间引入量子理论,并用它来研究半经典连续描述如何从离散量子演化中出现。应用这种技术来测试有效的经典方程的圈宇宙学和它们的影响的通货膨胀和反弹,我们表明,有效的半经典理论是在很好的协议,即使在短尺度的量子描述。
2004-12-13 gr-qc hep-th
Semiclassical and Quantum Polymer Effects in the Flat Isotropic Universe
我们分析了聚合物量子力学应用于平坦各向同性宇宙现象学的一些相关的半经典和量子特征。我们首先研究了平坦各向同性宇宙的半经典聚合物动力学之间的平行性,减少到修改后的简单结构的影响,和所谓的广义不确定原理。我们展示了基本泊松括号的符号的差异是如何反映在弗里德曼方程中的修改后的源项的符号,负责消除聚合物的情况下的初始奇异性和生存的奇点在宇宙的过去,当广义不确定原理的关注。然后,我们研究了一个自由无质量标量场的真空能量的正则化,通过实现聚合物量子力学的上下文中的第二量子化形式。我们表明,从这个重新表述,自然出现了一个宇宙学常数项的各向同性宇宙,其值直接取决于聚合物参数的正规化。最后,根据半经典Friedmann方程,我们研究了在修正动力学背景下的引力波的行为。我们证明了宇宙中存在的反弹过去,自然消除了引力波振幅的发散,他们可以,在原则上,传播通过最小体积转折点。这一结果为探测来自大反弹前坍缩宇宙的引力信号提供了有趣的视角。
2020-04-16 gr-qc
Loop quantization of the Schwarzschild interior revisited
的史瓦西内部区域,所描述的均匀各向异性Kantowski-Sachs模型的环路量子化,重新检查。正如对不同非等价环量子化的几个研究所表明的那样,迄今为止,对于这个模型还没有完全令人满意的量子理论。这一事实对解决黑洞信息问题的某些方案的有效性提出了挑战。在这里,我们提出了一个新的观点来构建量子理论,建立在文献中的一些模型。最后的图景是一个量子理论,它既独立于任何辅助结构,又具有正确的低曲率极限。它代表了Ashtekar和Bojowald给出的原始处方的微妙但不平凡的修改。结果表明,量子引力约束是很好地定义过去的奇异性,其有效的动力学具有反弹到一个扩大的制度。经典奇异性被避免,并且满足真空爱因斯坦方程的半经典时空在反弹的“另一边”被恢复。我们认为,这样的度规表示的内部区域的白洞时空,但相应的“白洞质量”不同于原来的黑洞质量。此外,我们发现白洞质量的值与初始黑洞质量的三次方成正比。
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th