Black hole evaporation and semiclassicality at large D
对于初始半径足够大的黑洞,至少在它们的初始质量蒸发掉一半之前,都可以用半经典分析很好地描述。对于少量的时空维度,只要黑洞在参数上大于普朗克长度,这就成立。在这种情况下,曲率是小的和几何上的反作用,预计将很好地描述了一个依赖于时间的经典度量。我们指出,在大的$D$,小曲率是不足以保证一个有效的半经典描述的黑洞。相反,最强的边界来自于要求几何的变化率很小,黑洞扰乱信息的速度比它们蒸发的速度快。这是霍金辐射在$D$维中的巨大能量的结果,这是由于大的可用相空间和由此产生的极小的蒸发时间。渐近地,只有熵为$S \geq D^{D+3} \log D$的黑洞是半经典的。我们评论现实的量子引力模型在$D \leq 26$的影响,以及大量的引力相互作用的轻物种的理论界限的关系。
2019-08-21 gr-qc hep-th
Black hole inner horizon evaporation in semiclassical gravity
在这项工作中,我们分析了一个球对称的黑洞几何与内视界,即一个内部边界的捕获区域的量子场的反反应。我们从一个具有内部视界的黑洞背景开始,该视界在形成后保持静止。我们量子化一个无质量的标量场,并在Polyakov近似下计算其重整化的应力-能量张量。我们使用这个张量作为背景时空之上的扰动源。我们发现,通过霍金效应,内视界向外蒸发的速度比外视界向内蒸发的速度快得多。这表明了一个半经典自洽蒸发的修正图像,其中占主导地位的动力学效应来自内视界。我们还研究了类似于引力坍缩的背景上的反作用,即内视界向原点移动。在那里,我们发现,根据背景动力学的性质,视界相关的半经典效应可以成为主导和逆转的崩溃。
2021-04-07 gr-qc hep-th
Black Hole Evaporation by Thermal Bath Removal
研究了处于热平衡的二维黑洞在关闭入射辐射时的蒸发过程。我们的分析是基于两个不同的类的2D的引力模型,这是完全可解的半经典近似,包括反作用。我们考虑一个参数的家庭之间的Russo-Susskind-Thorlacius和Bose-Parker-Peleg模型插值模型。我们发现,最终状态的几何形状是相同的,从一个蒸发的黑洞形成的引力坍缩。我们还研究了具有经典作用量$S = {1\over2π} \int d^2x \sqrt{-g} (Rϕ+ 4λ^2e^{βϕ})$的模型中黑洞的量子演化。黑洞的温度与质量成正比,精确的半经典解表明这些黑洞永远不会完全消失。
1996-07-18 hep-th
Dilaton gravity with a boundary: from unitarity to black hole evaporation
我们指出,二维Russo-Susskind-Thorlacius(JT)蒸发黑洞模型在全量子水平上局部等价于最近被证明是幺正的平空间Jackiw-Teitelboim(JT)引力.在全局上,这两个模型的不同之处在于,反射时空边界被添加到了反射时空模型中。把边界看作量子JT理论的局部协变变形,我们发展了蒸发黑洞黑洞的合理的半经典描述。然而,我们的半经典解决方案未能解决的信息恢复问题,他们并不表示残留物的形成。这意味着,要么是标准的半经典方法错误地描述了蒸发过程,要么是双曲边界使平坦空间JT模型从根本上不一致。
2020-10-12 gr-qc hep-th
Entropy localization and extensivity in the semiclassical black hole evaporation
我们的目标是量化霍金辐射和黑洞内部的半经典蒸发过程中的信息分布。结构量子场论迫使我们考虑时空中两个不同区域之间的共享信息。使用这个工具,我们表明,熵的热气体在Unruh温度低估了实际量的(共享)信息存在于一个区域的Rindler空间。然后,我们分析了黑洞与晚时辐射区之间的互信息。我们表明,在半经典的图片是不可能恢复最终的霍金辐射通过在整个蒸发期间建立的相关性的初始状态的最终纯度,无论在理论中存在的相互作用。我们发现的熵作为一个简单的近似减少到一个二维共形问题的结果的扩展性。然而,这似乎不能保证在一个完整的四维计算。我们还发现,大量的信息包含在一个小的近似平坦的时空区域附近的点的视界开始。这就导致了对熵界限的严重违反。这个问题是不缓解后向散射效应,我们认为,打破共形不变性是必要的离域熵。最后,我们指出,互信息可以导致一种方式来理解的贝肯斯坦-霍金黑洞熵,不需要减少的自由度,以调节纠缠熵。相反,大量的场自由度在高能量下让位于哈格多恩跃迁,在互信息中实现了距离截止,这可能因此被证明是有界的。
2007-12-03 gr-qc hep-th
Black hole entropy and the semiclassical approximation
本文计算了蒸发黑洞在1+1维和3+1维中的霍金辐射熵。我们研究蒸发过程的半经典近似的有效性。当考虑量子引力加物质理论时,描述黑洞的经典自由度与辐射场之间可能存在着很大的纠缠熵。
1994-08-05 hep-th
The Stress-Energy Tensor in Soluble Models of Spherically Symmetric Charged Black Hole Evaporation
我们研究了AdS $_2$中的近极值黑洞的衰变,它与3+1维Reissner-Nordström时空的近视界区有关,这是Fabbri,Navarro和Navarro-Salas之后的结果。半经典近似中包括了反反应。对耦合到物理时空的物质的应力-能量张量的计算表明,对于一个仿射零观测者,黑洞的蒸发过程是平稳的,而接近极端的黑洞会演化回极端的基态,直到这种近似被打破。
2001-07-17 hep-th
The evaporation of charged black holes
本文利用量子引力热力学修正带电黑洞的蒸发谱,发现低温下度规涨落使中性辐射保持亚极端,并首次给出完整蒸发历史,纠正半经典预测。
2024-11-05 hep-th
A Unitary S-matrix for 2D Black Hole Formation and Evaporation
我们在一个二维玩具模型的背景下研究了黑洞的信息佯谬,该模型由引力耦合到$N$无质量标量场。通过在介子场的临界值处施加反射边界条件,使模型得到很好的定义,我们推广了理论,并导出了$N$ = $24$的量子量子$S$ -矩阵.这个$S$矩阵是酉的建设,我们进一步认为,在半经典制度,它描述了形成和随后的霍金蒸发的二维黑洞。最后,我们注意到一个有趣的对应关系之间的引力$S$ -矩阵和$c=1$矩阵模型。
1993-02-07 hep-th
Evaporation of Schwarzschild Black Holes in Matrix Theory
最近,我们与Susskind合作,在矩阵理论中提出了一个Schwarzschild黑洞模型。一个大的史瓦西黑洞可以用大量的D 0-膜的亚稳态束缚态来描述,这些D 0-膜被一个背景束缚在一起,而背景的结构迄今为止只在8维和11维中被理解。霍金辐射是由D 0-膜的小团簇的发射产生的。我们估计了Schwarzschild黑洞的矩阵理论模型中的Hawking速率,并发现在1阶待定数值系数下与半经典速率一致。
1997-12-26 hep-th
Semiclassical (QFT) and Quantum (String) Rotating Black Holes and their Evaporation: New Results
结合量子场论(QFT)和弦论在一个一致的框架,在弯曲的背景下,弦模拟模型,使我们能够提供一个完整的图片的克尔-纽曼黑洞和它的蒸发超出了目前的图片。本文计算了Kerr-Newmann黑洞(KNbh)作用下弦的量子辐射截面。它显示了在早期蒸发过程中霍金温度T_{sem}下的黑洞发射和在最后阶段以Hagedorn跃迁为特征的新的弦发射。角动量J和电荷Q的新的界限出现在量子弦制度。半经典KNbh蒸发的最后一个态是温度为T_s,质量为M_s,J = 0 = Q的弦态,作为量子弦衰变为各种粒子。(当然,没有信息丢失,(根本没有悖论))。我们计算了质量m和自旋模j的微观弦熵S_s(m,j).(除了在T_s处的通常相变外),我们发现对于高j(极端弦态),在高于T_s的温度T_{sj}处有一个新的相变.我们发现一个新的公式克尔黑洞熵S_{sem},作为一个函数的通常的贝肯斯坦-霍金熵。对于高角动量(极值J = GM ^2/c),引力相变发生,整个熵S_{sem}与贝肯斯坦-霍金熵有很大不同。这种新的极端黑洞跃迁发生在温度T_{sem J}高于霍金温度T_{sem}。
2005-08-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum strong cosmic censorship and black hole evaporation
本文提出严格表述的量子强宇宙监督猜想,论证半经典黑洞蒸发导致最终奇点而非信息丢失,从而维护幺正性。
2024-12-04 gr-qc hep-th math-ph
Beam-like Excitations of Kerr-Schild Geometry and Semiclassical Mechanism of Black-Hole Evaporation
已经观察到,Kerr-Schild(KS)几何的电磁(EM)激发的精确解形成出射光束,该光束对度规具有非常强的反作用,并打破黑洞视界。因此,黑洞与附近电磁场和电磁真空的相互作用必须由一组涨落的微孔覆盖视界。我们对黑洞电磁激发的Debney-Kerr-Schild方程进行了积分和分析,得到了出射辐射的精确解包含两个相关但完全不同的分量,这揭示了黑洞蒸发的一种可能的半经典机制:a)第一分量由奇异光束脉冲组成,该奇异光束脉冲穿透视界,打破其不可穿透性,b)另一种成分是规则的,与已知的Vaidya "闪亮之星"辐射类似,是造成质量损失的原因。我们还证明了Kerr-Schild几何中神秘的双片扭量结构与Stephens,t 'Hooft和Whiting预言的量子黑洞时空的全息结构相对应。由此产生的波动扭曲光束的克尔-席德几何采取了经典和量子引力之间的中间位置。
2009-06-18 gr-qc hep-th nucl-th
Toy Models For Black Hole Evaporation
这些是1992年Erice理论物理研讨会的讲稿。他们首先提出了一个总结的悖论信息损失的黑洞,其拟议的决议,并在拟议的决议的缺陷。下面回顾了最近试图解决这个问题的尝试,以及黑洞物理学中的其他问题,使用二维引力理论作为玩具模型。这些玩具模型包含坍缩黑洞,并首次使霍金辐射对蒸发黑洞几何形状的反作用的显式半经典处理成为可能。然而,信息难题的完整答案似乎需要超越半经典近似的物理学。初步尝试在这个方向取得进展,使用连接到共形场论,进行了说明。
1992-11-11 gr-qc hep-th
About the Incompleteness of the Semiclassical Picture in the BH-Information Paradox and the Quantum Hair emerging from the Coupling of Quantum Matter and Quantum Space-Time Degrees of Freedom
我们认为,黑洞信息悖论的半经典分析是不完整的,必须完成一个明确的纠缠的物质和量子引力自由度。我们详细地研究了蒸发过程从开始到结束在我们的推广,并表明,一个纯的初始状态保持纯的整个蒸发过程中,包括最后的状态,仍然是黑洞已经完全蒸发。同样,我们展示了量子头发是如何被编码在与(最终)辐射态纠缠的(最终)引力态的微观结构中的。
2022-07-31 gr-qc hep-th
Semiclassical S-matrix for black holes
我们提出了一种半经典方法来计算两阶段引力跃迁的S-矩阵元,这两个阶段的引力跃迁包括物质坍缩到黑洞中以及黑洞蒸发。该方法始终结合了反反应的崩溃和发射量子的度量。我们说明的方法在几个玩具模型描述球形自引力壳在渐近平坦和AdS时空。我们发现电中性壳层以exp(-B)的概率通过上述的散射蒸发过程反射,其中B是中间黑洞的Bekenstein-Hawking熵.这与将exp(B)解释为黑洞态的数量是一致的。如果考虑中间Reissner-Nordstrom黑洞的柯西视界的不稳定性,则在带电壳层的情况下也得到了同样的概率表达式。我们的半经典方法开辟了一个新的系统的方法,在非微扰制度的引力S-矩阵。
2015-11-12 gr-qc hep-th
Evaporation and Antievaporation instabilities
我们在量子引力和扩展的引力理论的背景下回顾(反)蒸发现象。(反)蒸发效应是黑洞视界的一种不稳定性,在许多不同的场景中被发现:量子引力,$f(R)$ -引力,$f(T)$ -引力,弦启发的黑洞和膜世界宇宙学。与标准半经典黑洞相比,蒸发和反蒸发黑洞似乎具有完全不同的物理特征。这篇评论的目的是提供一个概念和技术方面的介绍(抗)蒸发效果,同时讨论仍然开放的问题。
2017-10-22 gr-qc hep-th
Evaporation and information puzzle for 2D nonsingular asymptotically flat black holes
本文研究二维非奇异渐近平坦膨胀子黑洞的热力学与蒸发过程,发现二阶相变,并通过数值积分表明在有限时间内蒸发可终止于纠缠熵为零的极端规则态,从而将信息丢失问题与奇点存在联系起来。
2023-07-04 hep-th
Semiclassical evolution of a dynamically formed spherical black hole with an inner horizon
本文通过数值求解半经典爱因斯坦方程,研究具有内外视界的动态球状黑洞蒸发过程,发现内视界向外运动并形成反俘获区域,从而在纯半经典动力学下实现黑洞到白洞的转变。
2025-06-05 gr-qc hep-th
Constraints on the quantum state of pairs produced by semiclassical black holes
在最近提出的一个黑洞蒸发的半经典模型的框架内讨论了黑洞的成对产生过程。我们的重点是如何要求的幺正演化和强次可加性的行为,以约束所产生的对和他们的纠缠与已经发出的BH辐射的状态。我们发现,所产生的对的状态确实是强烈的约束,但半经典模型是符合所有的要求。我们被引导到下面的画面:最初,这些对是在伙伴之间几乎最大纠缠的状态下产生的,每个正能量伙伴和输出辐射之间的参数小纠缠,类似于霍金的模型。但是,随着BH蒸发过程超过Page时间,每个正能量伙伴与输出辐射的纠缠更强,因此,与负能量伙伴的纠缠不那么强烈。我们提出了一些证据,这种模式的纠缠不需要非本地的相互作用,只有EPR类非本地的相关性。
2015-03-18 gr-qc hep-th
Semiclassical and Quantum Black Holes and their Evaporation, de Sitter and Anti-de Sitter Regimes, Gravitational and String Phase Transitions
本文评述了在物理相关的宇宙学和黑洞时空中的有效弦理论。黑洞的量子弦熵、配分函数和量子弦辐射的显式计算(Schwarzschild,rotating,charged,asymptotically flat,de Sitter dS and AdS space times)在弯曲背景下的有效弦理论框架下,提供了大量新的量子引力结果:(i)引力相变具有独特的普适功能:在任何时空维度上的平方根分支点奇点。这是点粒子的热自引力气体的de Vega - Sanchez跃迁类型。(ii)单独的AdS没有相变。(iii)对于$dS$背景,哈勃常数H的上限被发现,由量子弦相变。(iv)霍金温度和哈格多恩温度是相同的概念,但分别在不同的(半经典和量子)引力体系中。(v)黑洞蒸发的最后一个阶段是一个微观弦态,它具有有限的弦临界温度,像通常的量子弦在非热的纯量子辐射中一样衰减(没有信息损失)。(vi)给出了Kerr-Newman黑洞角动量和荷的新的弦下界,它与经典的弦上界完全不同。(vii)半经典引力态经过相变成为同一系统的量子弦态,这些态在通常的经典量子(波粒)对偶性的精确意义上是相互重叠的,这种对偶性是普遍的,与时空的对称性或等距性以及时空维度的数量或种类无关。
2007-12-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum black-hole information missing in the semiclassical treatment
在引力的半经典处理中,外部观察者只能测量黑洞(BH)的平均(而不是精确)质量。相比之下,在完全量子引力中,BH的精确质量(不仅仅是平均质量)可以被外部观测者测量。外部观测者可以获得的这些额外信息(在半经典处理中缺失),对于理解BH蒸发过程中信息是如何泄漏的有着重要的帮助。
2008-05-16 gr-qc hep-th quant-ph
Non-Perturbative Corrections to Charged Black Hole Evaporation
本研究利用非微扰Airy完备化扩展带电黑洞蒸发研究,发现极低能量下非微扰效应显著抑制蒸发速率,并探索了Bessel完备化导致的不同行为。
2024-12-03 hep-th
Hawking Radiation Energy and Entropy from a Bianchi-Smerlak Semiclassical Black Hole
Eugenio Bianchi和Matteo Smerlak发现了半经典二维黑洞共形场中的霍金辐射能量与冯诺伊曼熵之间的关系。我们将这种关系与四维或更高维量子黑洞的幺正演化进行了比较。如果我们忽略辐射熵的预期增加超过黑洞的贝肯斯坦-霍金A/4熵的减少,这是由于辐射被黑洞附近的势垒散射而产生的,那么除了辐射冯诺伊曼熵的峰值附近和最终蒸发附近之外,这个关系式非常有效。这些差异作为半经典处理和量子引力处理之间的微小差异进行了计算和讨论。
2015-09-18 hep-th
Trace anomaly and evaporation of spherical black holes
在弯曲时空和半经典引力场的量子场论框架下研究了四维球对称黑洞的蒸发。讨论了蒸发过程如何来源于黑洞视视界外无质量共形耦合标量场的迹线异常。
2021-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Quantum Gravity and Non-unitarity in Black Hole Evaporation
我们讨论了量子引力修正对黑洞蒸发中信息损失佯谬的泛函薛定谔方程的相关性。这些修正是从惠勒-德威特方程通过半经典展开方案。在最后的蒸发阶段,当黑洞接近普朗克区域时,主要的贡献是一个在非引力部分明显违反幺正性的项。虽然纯态保持纯态,但在这个扇区中,非纯态的纯度有所增加。无论完全量子引力是否遵循幺正性,这个结果都成立。
1993-08-23 gr-qc hep-th
The fate of Reissner--Nordström--de Sitter black holes: nonequilibrium discharge and evaporation
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了Reissner--Nordström--de Sitter黑洞的蒸发过程,结合双极子引力模型和Polyakov异常反作用,推导了黑洞质量和电荷的闭合绝热演化方程,并证明中性黑洞在特定分支上质量单调减少,同时探讨了快速放电机制对 semiclassical 理论的影响。
2026-05-19 gr-qc hep-th
Unitarity and the information problem in an explicit model of black hole evaporation
本文研究了在明确定义的时空模型中黑洞蒸发的黑洞信息问题。使用这种情况下,我们审查问题的基本方面,特别是努力明确微妙的主题,例如,正是什么意思熵在各种情况下。然后,我们专注于统一性的问题,并认为,通常调用的长期,蒸发时间,和页面时间的半经典语句“unitarity”可能都被违反,即使物理学从根本上是统一的。这表明没有地平线防火墙。我们将讨论如何修改图片定期(非奇异)蒸发模型。我们还比较了我们的结论,最近的全息研究,并认为他们是相互兼容的。
2021-04-14 gr-qc hep-th
The String Phases of Hawking Radiation, De Sitter Stage and De Broglie Type Duality
我们明确地描述了黑洞蒸发的最后阶段在弦论的背景下:结合量子场论(QFT)和弦论(ST)在弯曲的背景下的研究,使我们能够进一步理解量子引力效应。弦的“模拟模型”(或热动力学方法)是一个非常适合的框架。结果也适用于另一个物理相关的情况:de Sitter背景。半经典(QFT)和量子引力(弦)的阶段或制度适当确定(包括反反应效应)。半经典状态下的霍金-吉本斯温度${T_H}$在量子引力状态下变成了内禀弦温度${T_S}$。黑洞蒸发的光谱是$(T_S - T_H)$的不完全伽马函数:早期蒸发是热蒸发(霍金辐射),而在最后,黑洞经历了一个相变,值得注意的是,显式动力学计算表明两种引力机制:半经典(QFT)和量子(弦),在经典-量子(德布罗意型)对偶的精确意义上,是彼此的对偶。
2004-08-17 gr-qc hep-th
The black hole final state
我们提出,在量子引力中,需要在黑洞奇点处施加一个终态边界条件。这解决了弦论和半经典关于黑洞蒸发是否是幺正的争论之间的明显矛盾。
2003-12-01 hep-th
Quantum-Corrected Evaporation and Absorption Cross-Section of Near-Extremal Rotating Black Holes
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Michigan(密歇根大学莱因韦伯理论物理研究所)
研究量子修正对近极值旋转黑洞蒸发和吸收截面的影响,揭示量子效应与经典结果的关联,发现量子修正减缓了晚期蒸发过程。
2026-03-22 gr-qc hep-th
Semiclassical Methods for Hawking Radiation from a Vaidya Black Hole
导出了Vaidya黑洞在隧穿图中Hawking温度的一般形式。这种黑洞被认为是一个更现实的描述,因为它的时间依赖于减少由于蒸发过程的质量。很明显,温度和我们的发现一样是随时间变化的。我们使用半经典方法,即径向零测地线和复路径方法。这两种方法得到了相同的结果。然后,我们讨论了相应的熵的可能形式。
2011-06-24 gr-qc hep-th
Anomaly quenching and dynamical cooling of Hawking evaporation in Horndeski gravity
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
研究Horndeski引力中受一阶标量-张量耦合扰动的CGHS黑洞霍金蒸发,发现其温度随质量损失动态冷却,蒸发会停止形成冷残余物,辐射纠缠熵转为对数增长,量子信息可保留。
2026-08-10 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
The Information Problem in Black Hole Evaporation: Old and Recent Results
黑洞的形成和蒸发可以看作是量子引力中的散射过程。半经典论证表明,这个过程应该是非幺正的,在黑洞完全蒸发之后,形成黑洞的原始量子态的所有信息都应该丢失,除了它的质量、电荷和角动量。这意味着违反了量子力学的基本原理。我们回顾了一些建议的解决方案,包括弦论的发展和霍金最近的建议。我们还提出了一个新的方法,利用了一些成分的早期建议。[根据在ERE 2004“超越广义相对论“,米拉弗洛雷斯德拉谢拉,马德里(2004年9月),并在欧洲核子研究中心(2004年10月)的谈话]。
2005-01-18 gr-qc hep-th
Evaporation of a two-dimensional charged black hole
我们构造了一个带电黑洞的电子二维模型。经典解是一个静态带电的黑洞,其特征在于两个参数,$m$和$q$,代表黑洞的质量和电荷。然后,我们研究了半经典效应,并计算了$m$和$q$的蒸发率,作为这两个量的函数。分析这个动力学系统,我们发现两个定性不同的制度,取决于电磁耦合常数$g_{A}$。如果后者大于某个临界值,则电荷质量比在蒸发时衰减到零。另一方面,对于小于临界值的$g_{A}$,荷质比接近非零常数,该非零常数取决于$g_{A}$,但不取决于$m$和$q$的初始值。
2001-02-14 gr-qc hep-th
Spherical collapse and black hole evaporation
本文研究球对称引力与标量场耦合模型,利用半经典 Einstein 方程描述蒸发黑洞,并通过未来零无穷远处的正通量平衡律提出信息可经由量子延拓重新显现。
2024-10-25 gr-qc hep-th
Fadeev-Popov Ghosts and 1+1 Dimensional Black Hole Evaporation
最近,Callan,Giddings,Harvey和作者导出了一组描述与$N$标量场共形耦合的二维重子引力场中黑洞形成/蒸发的单圈半经典方程.这些方程随后被用来表明,一个传入的物质波发展一个黑洞型奇点在一个临界值$ϕ_{cr}$的介子场。在本文中,修改这些方程所产生的Fadeev-Popov行列式被认为是具有戏剧性的影响$N<24$,在这种情况下,$ϕ_{cr}$变得复杂。$N<24$方程沿入射物质冲击波的前缘求解,发现是非奇异的。冲击波以零能量状态到达未来的零无穷大,被负能量的霍金辐射所掩盖。静态黑洞解支持的辐射浴也进行了研究。事件视界的内部被发现是非奇异和渐近deSitter空间的$N<24$,至少对于足够小的质量。应注意,对于小$N$,{ \it not}通过小参数证明单回路近似。然而,另一种理论(具有不同的物质含量)被发现,其中相同的方程出现在一个可调的小参数的领导秩序。
1992-05-13 hep-th
Density matrix of black hole radiation
霍金的黑洞蒸发模型不是幺正的,导致了辐射的混合密度矩阵,而佩奇模型描述了一个幺正的蒸发过程,其中密度矩阵从几乎热态演化到纯态。我们比较了最近提出的半经典黑洞蒸发模型的两个已建立的模型。特别是,我们研究了出射辐射的密度矩阵,并确定了三种框架的非对角校正的大小如何不同。对于霍金模型,我们发现幂律修正的两点函数,诱导指数抑制修正的非对角元素的完整密度矩阵。这证明了Hawking结果对微扰论中的所有阶数都是正确的,并允许用单粒子密度矩阵来表示完整的密度矩阵。然后,我们考虑半经典理论的修正,是非微扰从有效场论的角度来看,是少得多的抑制和增长单调的时间。在这种情况下,出射辐射的雷尼熵在早期呈线性增长;但这种增长会减慢,熵最终在佩奇时间开始下降。除了比较模型,我们强调的区别状态的辐射发射的黑洞,这是高度量子化的,从一个典型的经典黑体在相同的温度下发射的辐射。
2015-06-30 hep-th
Classical and Semiclassical Properties of Extremal Black Holes with Dilaton and Modulus Fields
我们讨论了极端黑洞的经典和半经典性质的理论中的介子和模场。我们发现,相应的2-dim几何是渐近反德西特,而不是渐近平坦的纯粹的drononic的情况下。这一事实有许多重要的结果,我们对这些结果进行了详细的分析,既对黑洞的经典行为,也对它的物理性质。我们还研究了半经典近似下的Hawking蒸发过程。计算结果强烈表明,出现了一个稳定的基态作为该过程的终点。对我们的结果与黑洞物理中的信息损失问题的相关性作了一些评论。
1994-01-28 gr-qc hep-th
Black Hole evaporation in a thermalized final-state projection model
基于黑洞内部的物质辐射热化假设,我们提出了一个修改后的Horowitz-Maldacena终态边界条件,该条件转化为具有热施密特系数的纠缠态.我们调查的后果,这一建议的物质进入视界,所描述的一个典型的密度矩阵的物质温度$T$。发射的辐射明确计算,并示出遵循一个有效温度$T_{eff}$的热谱。我们分析了蒸发过程中的准静态近似,突出的重要差异,在后期阶段,相对于通常的半经典演化,并计算相对于下落的物质发射的霍金辐射的保真度。
2006-11-14 gr-qc hep-th quant-ph
Conformally Invariant Corrections to the Anomaly-Induced Effective Action and Black Hole Evaporation in Four Dimensions
Brown University(布朗大学)
在大N近似下,通过Fefferman-Graham共形不变量修正反常诱导有效作用,计算Schwarzschild黑洞周围的应力张量,发现近视界区域存在单参数量子毛,为黑洞形成信息编码提供新半经典机制。
2026-07-23 gr-qc hep-th
Black Hole Evolution
在半经典近似下,在简单的1+1维模型中研究了黑洞的形成和蒸发,重点讨论了与霍金信息佯谬有关的问题.精确的半经典解的描述和边界条件和真空稳定性的问题进行了讨论。在信息之谜的背景下,半经典近似的有效性受到了质疑。另一种不同的方法,其中黑洞演化被假定为单一的,描述。它需要物质的不寻常的因果性质和运动学行为,而这些在弦论中可能实现。根据1994年的里雅斯特春季学校的讲座
1994-11-02 gr-qc hep-th
The Influence of Approximation in Generalized Uncertainty Principle on Black Hole Evaporation
广义不确定原理常被用来修正各种热力学系统,将不等式关系视为近似关系。给出了一种改进的近似方法,并从正负参数两个方面比较了改进前后的近似方法在黑洞蒸发过程中的差异。最后,证明了改进方法的合理性,并给出了指导性意见.
2022-04-21 gr-qc hep-th quant-ph
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
Production and evaporation of Planck scale black holes at the LHC
我们回顾了小型黑洞在对撞机的最新数据光的现象。通过改进传统的产生截面,我们证明了当前黑洞信号的不可观测性可以用量子引力效应来解释。在最乐观的情况下,黑洞的产生规模可能会略高于大型强子对撞机的设计能量。我们还分析了量子修正的普朗克尺度黑洞可能的新特征:与半经典情况相反,发射将发生在膜上的软粒子。
2013-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
More quantum noise from wormholes
为了使黑洞蒸发是幺正的,霍金辐射的朴素密度矩阵需要用一些伪随机噪声来修正。利用虫洞,半经典引力似乎描述了这种噪音的平均“真随机”理论。本文讨论了有物质引力理论中的虫洞。它们是依赖于物质场的少量反作用的经典解,它们与给出佩奇曲线的虫洞密切相关。
2020-08-19 hep-th
Generalized Effective Field Theory for Four-Dimensional Black Hole Evaporation
本文在有效场论框架下引入一个额外含Weyl张量平方的非局域标度不变项,求解黑洞背景下四阶方程,得到静态极限下与Unruh态性质相符的唯一量子态。
2025-11-07 gr-qc hep-th
Semiclassical geons as solitonic black hole remnants
我们发现,黑洞蒸发的终态可以用非奇异的、没有事件视界的、质量为普朗克尺度量级的、最多可达16个电荷单位的稳定孤子残余来表示.虽然这些物体在局部上与球对称的大质量电荷(或磁荷)无法区分,但它们原来是无源的,含有由电磁场产生的虫洞。我们的结果是通过解释半经典修正爱因斯坦的理论在一阶(Palatini)形式主义,产生二阶方程,并避免了通常的(度量)制定二次引力的不稳定性。我们还讨论了这些解决方案的原始黑洞和暗物质问题的潜在相关性。
2013-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evaporation of a black hole off of a tense brane
我们计算了在一个有两个大额外维的世界中位于张性3-膜上的精确黑洞背景下标量场、矢量场和引力子场的灰体因子。有限膜张力修正了张力可忽略的膜上的黑洞的标准结果。对于一个质量固定的黑洞来说,随着张力的增加,被带到黑洞体中的能量会减少,因为有效普朗克常量会增加,因此质量固定的黑洞的熵也会增加。在这个极限下,黑洞衰变的半经典描述变得更加可靠。
2007-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Unitarity and Page curve for evaporation of 2D AdS black holes
研究了二维反德西特黑洞(AdS $_2$)与共形物质耦合的Hawking蒸发过程,导出了辐射纠缠熵的Page曲线.我们首先在一个半经典近似与反反应。我们表明,蒸发过程的终点是AdS $_2$与消失的介子,即一个规则的,奇异性自由,零熵状态。我们明确计算的纠缠熵的黑洞和辐射,作为视界半径的函数,使用共形场论(CFT)对偶AdS $_2$引力。我们使用一个简化的玩具模型,其中蒸发描述的正质量黑洞内部的负质量配置的形成和增长。这类似于最近提出的解释蒸发黑洞的佩奇曲线的“岛屿”建议。由此得到的AdS $_2$黑洞的Page曲线与幺正演化一致。辐射的纠缠熵最初随着热行为而增长,在蒸发过程的中途达到最大值,然后随着黑洞的贝肯斯坦-霍金熵而下降到零。我们的简化模型的一致性需要一个非平凡的识别的中心荷的CFT描述AdS $_2$重力与描述霍金辐射字段的物种数。
2021-06-28 gr-qc hep-th
Quantitative approaches to information recovery from black holes
黑洞蒸发成明显的热辐射给理论物理学带来了一个严重的难题:从表面上看,在黑洞存在的情况下,量子演化似乎是非幺正的,并破坏了信息。这种信息损失悖论的根源在于存在一个视界,该视界将黑洞时空的内部区域和渐近区域因果地分开。对这一悖论的定量解决可以采取几种形式:(a)一个精确的论点,即基本的量子理论是幺正的,信息损失一定是在推导黑洞蒸发过程中近似的人为产物,(b)一个明确的结构,表明信息如何被渐近观测者恢复,(c)证明黑洞内部与无穷大的因果分离是半经典近似的一种人为现象。本次审查总结了所有这些方面的进展。
2011-02-17 hep-th
Inside an evaporating two-dimensional charged black hole
在二维半经典引力场的背景下,研究了蒸发带电黑洞的内部结构。物质场是带电的,这使得黑洞的质量和电荷都蒸发了。我们发现,半经典效应导致内视界扩大(有限的因素),而不是收缩到一个点奇点。虽然这种膨胀是一种量子现象,但在有效理论中,总的膨胀因子与量子项的大小无关。
2006-09-25 gr-qc hep-th
Semi-infinite Throat as the End-state Geometry of two-dimensional Black Hole Evaporation
本文研究了一个在包含反作用的半经典近似下精确可解的修正的二维非线性引力理论。这个修正理论的真空解是渐近平坦的静态时空。如果落入的物质的能量超过某个阈值,就会形成黑洞。黑洞奇点最初隐藏在类时视视界后面。当黑洞通过发射霍金辐射而蒸发时,奇点在有限的延迟时间内遇到收缩的视界,变成裸露的。在裸奇点处存在一个自然边界条件,使得对于一般的下落物质构型,蒸发黑洞的几何形状可以连续地匹配到一个唯一的静态终态几何形状.这种端态几何在其右空间无穷远处是渐近平坦的,而其左空间无穷远处是延伸到强耦合区域的半无限喉道。
1995-02-16 gr-qc hep-th
One-shot decoupling and Page curves from a dynamical model for black hole evaporation
单次退耦是量子信息理论中的一个强大的基本概念,并且被假设在黑洞信息悖论中扮演了一个角色。研究了由三线性哈密顿量模拟的黑洞动力学,该哈密顿量的半经典极限导致了霍金辐射。对S矩阵的离散路径积分的显式数值计算表明,在连续极限下解耦是精确的,这意味着量子信息从黑洞到辐射的传递是完美的.脱钩的一个显着后果是出现了符合佩奇预测的输出辐射熵分布。我们认为,信息传递和出现的页面曲线是一个强大的功能,任何多线性相互作用哈密顿量与有界谱。
2016-02-03 gr-qc hep-th quant-ph