Quasibound states of Schwarzschild acoustic black holes
本文研究了最近提出的Schwarzschild声学黑洞时空,研究了与这种背景的有效几何有关的一些物理现象,包括类似的霍金辐射和准束缚态。利用广义Heun函数的多项式条件,计算了Schwarzschild声背景下的准声态频率谱和波函数,并讨论了系统的稳定性。我们还比较了史瓦西声学黑洞和标准史瓦西黑洞的共振频率。我们的结果可能对黑洞的物理学及其在凝聚态中的模拟模型有一定的启示。此外,这些研究在原则上可以提供一种可能性,在实验室中测试那些性质无疑与引力中的纯粹量子效应有关的效应。
2021-07-14 gr-qc
Acoustic black hole in Schwarzschild spacetime: quasi-normal modes, analogous Hawking radiation and shadows
在过去的几十年里,人们对闵可夫斯基时空中声学黑洞的各种性质进行了广泛的研究。最近提出了一般时空中的声学黑洞。本文首先研究了Schwarzschild时空中“弯曲”声学黑洞的基本特征,包括准简正模、灰体因子和类霍金辐射。我们发现准正规模的信号比Schwarzschild黑洞的信号弱。此外,随着调谐参数的增大,准简正频率的正实部和负虚部都向简正轴方向靠近,但不改变符号。这意味着所有的扰动都可以消失,系统在这些扰动下是稳定的。由于较大的调谐参数抑制了有效势垒,从而提高了灰体因子。由于霍金温度的非单调性,霍金辐射的能量发射率并不随调谐参数单调增加。最后,作为第一次尝试,我们研究了声学黑洞阴影。随着调谐参数的增大,声影的半径也随之增大,这是因为相关的声视界和声球都变大了。我们的研究将有助于我们进一步了解黑洞的近视界几何特征。我们还希望在不久的将来,我们的观测结果可以在实验上被检测到。
2020-12-12 gr-qc
Analog Schwarzschild-like geometry in fluids with external pressure
我们研究流体中的声学几何与外部压力。特别是,我们研究的条件下,声学度量模仿Schwarzschild度量。我们证明了只有在相对论声学几何的框架中,才有可能以一致的方式模仿Schwarzschild几何。
2022-03-26 gr-qc hep-th
Analysis of the Non-singular Wyman-Schwarzschild Metric
史瓦西度规的类比在非奇异引力的背景下进行了探索。分析结果描述的红移,曲率和拓扑特征的时空。所有的曲率和红移都是有限的,所以没有黑洞,没有奇点,也没有霍金辐射。
1994-08-05 gr-qc
Schwarzschild Solution in R-spacetime
在这里我们构造了爱因斯坦方程的新解--反-de Sitter-Beltrami空间中的Schwarzschild度规在$c\to \infty$极限($R$ -空间)中的某种模拟.在这种情况下,我们导出了有质量点粒子有限运动的绝热不变量和分离变量Hamilton-Jacobi方程。分析了准轨道运动,得到了准轨道半径随时间的变化关系。
2019-01-09 gr-qc
Gravitational analogue of radiation reaction in STVG
本研究在标量-张量-矢量引力(STVG)框架下,分析有质量粒子在Schwarzschild-MOG黑洞附近的轨道、角速度特性并与广义相对论对比,通过Landau-Abraham-Dirac方程探究辐射反作用的引力类比,证实该作用会使试验粒子落入黑洞。
2023-11-06 gr-qc
Thermodynamic similarity between the noncommutative Schwarzschild black hole and the Reissner-Nordström black hole
我们在非对易几何的启发下,研究了腔中黑洞的热力学量和稳定性。结果表明,非对易黑洞的热力学行为与Reissner-Nordström黑洞在极值附近的热力学行为相似.此外,我们还用具有常数的平方电荷来确定非对易参数。
2009-09-11 gr-qc
Do static sources outside a Schwarzschild black hole radiate?
我们证明了由于霍金辐射的存在,耦合到史瓦西时空中的无质量标量场的静态源引起零能量粒子的发射和吸收。从共加速观测者的观点来看,这与均匀加速电荷对韧致辐射的描述完全类似。的源的响应率被发现符合闵可夫斯基时空作为其固有加速度的函数。这一结果可以看作是霍金效应对等效原理的恢复。
1996-10-08 gr-qc
Statistical approaches and the Bekenstein bound conjecture in Schwarzschild black holes
今天理论物理学的挑战之一是完全理解几何对象(如面积)和热统计对象(如熵)之间的联系,因为面积的行为类似于熵。贝肯斯坦界暗示了平坦空间中区域熵的普遍约束。黑洞的Bekenstein-Hawking熵满足Bekenstein界猜想。在本文中,我们已经表明,当我们使用重要的非高斯熵,如巴罗,Tsallis和Kaniadakis为了描述史瓦西黑洞,那么贝肯斯坦界限猜想似乎失败。
2022-10-23 gr-qc
Pseudo-Schwarzschild Spherical Accretion as a Classical Black Hole Analogue
我们证明了天体物理黑洞的球形吸积,在牛顿或各种后牛顿伪史瓦西引力势的影响下,可能构成一个具体的例子,经典的模拟重力自然发现在宇宙中。我们分析计算相应的模拟霍金温度作为一个函数的最小数量的物理参数管理的吸积流。我们研究了多方吸积和等温吸积。我们表明,不同于在一个广义相对论球形吸积,模拟白洞的解决方案,永远不能在这样的后牛顿系统。我们还表明,等温球形吸积是一个非常简单的例子,其中只有一个信息-流体的温度,是足以完全描述一个模拟重力系统。对于这两种类型的吸积,类似的霍金温度可能会变得高于通常的霍金温度。然而,与吸积流体的温度相比,吸积天体物理学黑洞的类似霍金温度要低得多。
2005-11-04 astro-ph gr-qc
Analogue models for Schwarzschild and Reissner-Nordström spacetimes
我们提出了模拟模型的史瓦西和Reissner-Nordström(RN)时空的基础上单向流体动力学流动。我们表明,适当的坐标变换,声波在运动的流体中传播的标量场在Schwarzschild和RN黑洞的赤道部分。与流动方向相关的坐标在标准史瓦西/RN坐标中起径向坐标的作用,而横向空间坐标与每个赤道切片上的角坐标相关。流速的大小与类黑洞的质量和电荷有关。像压力和密度这样的物理量在模拟视界上仍然是有限的,因此导致了声波几乎在任何地方都有明确的定义,除了可能在模拟黑洞奇点处。
2021-07-19 gr-qc math-ph math.MP
Quadratic curvature terms and deformed Schwarzschild-de Sitter black hole analogues in the laboratory
德拉瓦尔喷嘴中流体流上的声波对应于黑洞发射的准正规模式,这些模式是具有宇宙学常数的二次曲率引力的物理解。在跨音速制度在实验室的声波模式在这里提供实验数据的广义引力理论,包括精确的de Sitter的解决方案和周围的Schwarzschild-de Sitter标准解决方案的微扰解决方案。利用经典的测试广义相对论的约束自由参数在这些解决方案中,声扰动的流体流动的喷嘴被认为是研究这些黑洞解决方案的准正规模式,提供偏差的de Laval喷嘴横截面积相比,Schwarzschild解决方案。对于流体中的声波,喷嘴中的流体声波点实现了对应于准正规模式的声学事件视界。
2017-05-13 gr-qc physics.flu-dyn
Dynamical scalarization in Schwarzschild binary inspirals
该研究证明在特定ESGB引力理论子类中,Schwarzschild黑洞双星旋进阶段可发生动力学标量化,并估算了起始轨道间距及标量毛增长。
2023-12-28 gr-qc
Waves in General Relativistic Two-fluid Plasma around a Schwarzschild Black Hole
利用Thorne,Price和Macdonald提出的广义相对论的3+1形式(TPM),在双流体方程的框架下研究了相对论性电子-正电子或离子等离子体中的波传播.假设等离子体在史瓦西黑洞的强引力场作用下沿径向自由落体到事件视界。本文采用WKB近似,考虑了由于事件视界引起的相对论效应,并与前文所述的狭义相对论公式相类似,导出了横波和纵波的局域色散关系
2012-05-16 gr-qc
Proposal for an analog Schwarzschild black hole in condensates of light
通过在镜子上蚀刻一个洞,或者在空腔的中心放置一个散射体,我们可以创造一个光的接收器。在玻色-爱因斯坦凝聚体的光子中,这种下沉导致了所谓的径向涡旋的产生,这是史瓦西黑洞的二维模拟。我们从理论上研究了这个Schwarzschild黑洞的霍金辐射和灰体因子。特别地,我们确定了霍金辐射的密度-密度和速度-速度关联函数,这可以通过观察腔体发射的光的波动中的空间关联来测量。
2019-03-26 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Numerical Solutions of ideal two-fluid equations very closed to the event horizon of Schwarzschild black hole
本文利用Thorne,Price和Macdonald的3+1形式,导出了描述Schwarzschild黑洞周围理想无碰撞等离子体中横波和纵波传播的线性双流体方程组。假设等离子体沿径向向事件视界方向下落。相对论性双流体方程已被重新制定,在前面的文章中解释的特殊的相对论性制定类似,考虑到相对论性的影响,由于事件视界。在这里,WKB近似用于导出这些波的局部色散关系,并数值求解波数k。
2012-07-14 gr-qc
Dark matter condensates as highly nonlocal solitons: instability in the Schwarzschild metric and laboratory analog
本研究结合史瓦西度规广义相对论与玻色-爱因斯坦凝聚量子描述,分析受黑洞引力的玻色暗物质凝聚体的潮汐形变与失稳机制,并提出可通过光阱常规凝聚体构建其引力类比系统,为量子引力效应实验室模拟提供新途径。
2023-10-10 gr-qc nlin.PS
Schwarzschild black hole embedded in a dust field: scattering of particles and drag force effects
标准坡印廷-罗伯逊效应的“时间模拟”被分析为由围绕史瓦西黑洞的粒子尘埃(而不是光子气体)引起的。由于摩擦力的存在,这个云内部的测试粒子会受到加速效应,因此它们演化的命运可能与相应的测地线运动完全不同。讨论了在视界外充满整个时空区域的尘埃存在下,被黑洞散射的粒子的双曲运动,以及径向穿过位于视界一定距离处的日冕的粒子的自由降落.平衡轨道的存在可以防止粒子落入黑洞或逃逸到无穷远。
2018-08-17 gr-qc
Analog Schwarzschild black holes of Bose-Einstein condensates in a cavity: Quasinormal modes and quasibound states
本文对镜腔中光子玻色-爱因斯坦凝聚体形成的桌面模拟施瓦西黑洞进行光谱分析,发现其准正规模与高维引力类比相似,并揭示声子球面存在,为未来实验提供理论平台。
2023-05-15 gr-qc hep-th
Schrödinger symmetry of Schwarzschild-(A)dS black hole mechanics
证明 Schwarzschild-(A)dS 黑洞动力学具有 2d Schrödinger 群对称性,通过将其球对称约化为 2d 力学系统并识别守恒荷,预期该对称性可驱动量子黑洞动力学并捕捉普适量子引力修正。
2023-11-24 gr-qc
Schwarzschild-de Sitter Spacetimes, McVittie Coordinates, and Trumpet Geometries
喇叭形几何在黑洞时空的数值模拟中起着重要的作用,而数值模拟通常是在渐近平坦性假设下进行的。然而,我们的宇宙不是渐近平坦的,这激发了对渐近de Sitter时空中黑洞的数值研究。首先将史瓦西时空的静态最大喇叭形切片推广到史瓦西-德西特时空的静态常平均曲率喇叭形切片,得到了史瓦西-德西特时空中喇叭形几何的解析表达式.然后,我们切换到共动各向同性径向坐标,这导致类似于McVittie坐标的坐标系。在距离黑洞很远的地方,所得到的度规渐近于一个具有指数扩展标度因子的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规。虽然McVittie坐标有另一个渐近de Sitter结束径向坐标为零,使他们概括的概念“虫洞”的几何形状,我们的新坐标接近地平线穿透喇叭几何在相同的限制。我们的解析表达式阐明了宇宙学背景下喇叭形切片的时间依赖性、边界条件和坐标条件的作用,并为渐近de Sitter时空中的黑洞模拟提供了一个有用的测试。
2017-11-30 gr-qc
Island of acoustic black hole in Schwarzschild spacetime
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院)
研究声黑洞中的类信息悖论,通过岛屿公式计算非极值和极值情况下的类霍金辐射纠缠熵,验证类引力系统的单位arity。
2025-12-12 gr-qc hep-th
Comment on "On the bound states of the Schwarzschild black hole" by S. H. Völkel: A Reassessment of the Bound-State Analogy
本文批判性审查了通过倒置 Regge--Wheeler 势束缚态重构 Schwarzschild 黑洞 QNM 谱的提议,指出其存在数学映射无效和边界条件误用,证明该方法无法捕捉黑洞共振的非厄米复数性质,对黑洞光谱学无可靠见解。
2025-05-27 gr-qc hep-th
The self-force on a static scalar test-charge outside a Schwarzschild black hole
史瓦西黑洞外静态标量试探电荷的自作用力的有限部分为零。通过直接构造Hadamard的基本解,得到了Schwarzschild时空中固定试探电荷产生的最小耦合标量场的封闭表达式。使用封闭形式的表达式,我们计算出保持电荷静止所需的外力。虽然与标量场相关的能量对粒子的重整化质量(以及其重量)有贡献,但我们发现没有额外的自作用力作用在电荷上。这个结果与类似的静电结果不同,在静电结果中,经过类似的质量重整化后,仍然有一个有限的排斥自作用力作用于史瓦西黑洞外的静电试探电荷。我们证实我们的力计算使用卡特的质量变分定理的黑洞。这种计算的主要动机是发展计算所有力的技术和形式-耗散和非耗散-作用于在黑洞时空中运动的电荷和质量。在附录中,我们回顾了封闭形式静电势的推导。我们还展示了如何封闭形式的表达领域的无穷级数的解决方案。
2000-01-11 gr-qc
Analogue black holes for light rays in static dielectrics
本文从几何光学的角度研究了光在非线性材料中的传播。它表明,一个球对称介质在休息与一些特定的介电性能可以用来产生一个精确的模拟模型的一类时空,其中包括球对称和静态黑洞解。这里提出的光学模型可以是一个有用的工具,在实验室中再现的行为的光学零测地线附近的一个可观测的引力史瓦西半径的紧凑的对象。
2014-01-28 gr-qc
A Liquid Model Analogue for Black Hole Thermodynamics
我们能够描述一个2-维经典流体共享一些相同的热力学态函数的史瓦西黑洞。黑洞与流体之间的这种唯象对应关系是通过模型流体的对关联函数和两体原子相互作用势建立起来的。后两个函数是根据黑洞内部(准局域)能量和等温压缩性精确计算的。我们发现存在一个“屏蔽”的液体的成分一样的效果。
1996-09-16 gr-qc
Schwarzschild Metric with Planck Length
本文给出了一个具有信息保持的黑洞蒸发模型的修正Schwarzschild解。通过直接类比于量子纯加速镜(一维视界的动态卡西米尔效应),我们得到了一个史瓦西度规,它不仅具有通常的史瓦西半径,而且具有与普朗克长度相关的额外长度尺度。黑洞具有热粒子产生,导致黑洞完全蒸发,导致无发散的纠缠熵,Page曲线翻转,和没有信息损失的渐近量子纯态。
2020-03-03 astro-ph.HE gr-qc
Fermat's Principle in Curved Space-time, No Emission from Schwarzschild Black Holes as Total Internal Reflection and Black Hole Unruh effect
利用弯曲时空中的费马原理和定常型度规,我们得到了光速作为空间坐标的函数,从而得到了相应的折射率。整个区域与空间相关的重力被划分成一些重叠的透明折射介质具有不同的折射率。折射率随引力场的增大而增大。因此,利用折射定律,我们解释了光的引力弯曲。进一步利用光从稠密介质到稀疏介质的全内反射的传统思想,在本方案中,它是光从超强引力场区域传播到相对较弱的引力场区域,我们提出了一种替代方法,从经典史瓦西黑洞表面没有任何类型的电磁辐射发射。我们还注意到,对于一个处于匀加速系中的观察者,类似于Unruh辐射,经典黑洞的事件视界也会发射电磁波。这可称为“黑洞Unruh效应”。
2015-12-12 gr-qc
Topological derivation of Black Hole entropy by analogy with a chain polymer
虽然大多数黑洞是动力学稳定的,但事件视界的类属折痕集具有各向异性结构。这一事实表明,一个普通的几乎球形的黑洞在微观尺度上有一个非常皱巴巴的折痕集,尽管折痕集类似于宏观尺度上的逐点折痕集。在本文中,我们用弹性链聚合物类比的方法,计算了近似球形黑洞的这种微观态的数目。这种对黑洞熵的估计再现了著名的史瓦西黑洞的贝肯斯坦-霍金熵。
2002-09-12 gr-qc
Carroll black holes in (A)dS and their higher-derivative modifications
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院理论物理研究所)
研究Carroll黑洞在(A)dS中的行为及其高阶导数修正,发现极小黑洞表面附近粒子绕行次数与参数相关,且温度趋近于零时熵发散,定义了发散比热容。
2026-01-27 gr-qc
Tidal coupling of a Schwarzschild black hole and circularly orbiting moon
我们描述了使用LISA的引力波观测研究的可能性,具有高精度,一个巨大的中心体的轨道,紧凑,小质量的物体的潮汐引力的响应。出于这个应用程序,我们使用一阶微扰理论来研究潮汐耦合的理想情况下:一个大规模的史瓦西黑洞,潮汐扰动的一个小得多的质量月亮在一个遥远的,圆形的轨道。我们调查的细节如何潮汐变形的孔引起的诱导四极矩在大半径的孔的外部引力场。在月球静止的极限下,我们发现在史瓦西坐标和Regge-Wheeler规范下,不存在感生四极矩。我们表明,这一结论是规范相关的,静态的,诱导四极矩的黑洞是固有的模棱两可。对于绕轨道运行的月球和中央史瓦西洞,我们发现(与最近的结果泊松协议)随时间变化的诱导四极矩,是成比例的时间导数的月球的潮汐场。作为很久以前哈特尔对旋转黑洞和静止的遥远伴星所得出的结果的部分模拟,我们证明了绕轨道运行的月球的潮汐场在黑洞的视界上引起潮汐隆起,并且视界形状的变化率以一个小角度引导视界上的扰动潮汐场。
2005-11-13 gr-qc
Perturbations of Schwarzschild black holes in laboratories
众所周知,Schwarzschild黑洞的扰动是由一个具有某种有效势的波动方程所控制的。我们考虑气体在一个叫做拉瓦尔喷管的管子中的扰动,这个喷管中间很窄,在喉部有一个音速点。通过将任意形式的Laval喷管中的波动方程与Schwarzschild黑洞自旋-s扰动的波动方程等价,得到了Laval喷管形式的精确表达式,其中气流的声扰动对应于Schwarzschild黑洞扰动的一般形式。这就允许在实验室中观察声波,它是史瓦西黑洞阻尼准常态振荡的模拟。所发现的精确声学模拟也允许观察由波动方程支配的一些其他现象,例如波散射和隧道效应。
2007-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
Galactic microlensing by acoustic Schwarzschild black holes
Zel’dovich International Center for Astrophysics, Bashkir State Pedagogical University(泽尔多维奇天体物理学国际中心,巴什基尔国立师范大学)
本文研究声学黑洞作为银河微引力透镜的新颖透镜,通过计算其微引力透镜预测并与标准史瓦西黑洞比较,发现声学黑洞的调谐参数ξ显著改变观测特征,包括增大爱因斯坦环半径、延长事件持续时间和提高峰值放大率,并增强微引力透镜事件率。
2026-06-25 gr-qc
Acoustic analogs of two-dimensional black holes
我们提出了一个一般的方法来构造声学模拟的黑洞解的二维(2D)引力场。由于通过降维,每个球对称四维(4D)黑洞都有一个2D描述,因此该方法也可用于构造4D黑洞的模拟模型。我们还证明了在固定规范自由度后,二维引力动力学等价于一维流体动力学。这使我们能够找到声学黑洞的质量$M$、温度$T$和熵$S$的自然定义。特别是热力学第一原理$dM=TdS$成为流体动力学方程的结果。我们还讨论了流体动力学的一般解和两种特殊情况,二维Anti-de Sitter黑洞和四维Schwarzschild黑洞。
2004-11-10 gr-qc
Effects of Schwarzschild Geometry on Isothermal Plasma Wave Dispersion
分析了史瓦西视界附近等温等离子体波的行为。我们考虑一个非旋转的背景与非磁化和磁化等离子体。建立了等离子体处于等温状态的Schwarzschild平面模拟时空的广义相对论磁流体动力学方程。通过引入简谐波,对方程的摄动形式进行了线性化和傅立叶分析。在每种情况下,这些方程的行列式导致一个复杂的色散关系,它给出了波数的复数值。这已被用来讨论波的性质和它们在地平线附近的特性。
2007-12-05 astro-ph gr-qc
Soft Photon Hair on Schwarzschild Horizon from a Wilson Line Perspective
我们发展了一个统一的框架,在时空的边界,如零无限的闵可夫斯基时空和视界的史瓦西黑洞的软敷料的建设。该结构是基于一个旧的建议,曼德尔的量子化QED,并考虑威尔逊线打扮的物质场。沿着类时间路径,穿透边界的威尔逊线类似于平坦空间的Faddeev-Kulish敷料。我们专注于史瓦西黑洞,我们的框架提供了一个量子场论的角度来看,霍金-佩里-斯特罗明格的观点,黑洞携带柔软的头发,通过研究威尔逊线敷料,定位在地平线上。
2019-01-15 gr-qc hep-th
Quantum corrections to tidal Love number for Schwarzschild black holes
从量子场论计算中导出了潮汐Love数的求和定则,它将无自旋体的潮汐磁化率与其单引力子发射过程的跃迁率联系起来。作为例子,给出了电磁学的一个类似求和规则,并与已解决的氢原子问题进行了比较。基于半经典霍金辐射谱,利用经典为零的求和定则,计算了广义相对论中Schwarzschild黑洞Love数的量子修正的有限非零值.
2021-08-21 gr-qc hep-th
Deforming the scalar curvature of the de Sitter-Schwarzschild space
在Brendle,Marques和Neves关于Min-Oo猜想反例的工作基础上,我们展示了在满足主能量条件和符合标准度规的情况下,$n\geq 3$维的de Sitter-Schwarzschild空间的变形,这些变形在事件和宇宙视界上保持完全测地性。我们的结果实际上适用于截面为紧秩1对称空间的广义Kottler-de Sitter-Schwarzschild空间,并表明在正宇宙常数的情况下不存在类似的Penrose不等式.作为应用,我们构造了爱因斯坦场方程的解,这些方程满足主能量条件,并且在事件视界和空间无穷远处都渐近于(或一致于)de Sitter-Schwarzschild时空。
2014-11-06 gr-qc math.DG
Bespoke analogue space-times: Meta-material mimics
现代超材料允许人们构建具有几乎任意定制的介电常数、磁导率和磁电张量的电磁介质。当(且仅当)介电常数、磁导率和磁电张量满足某些严格的相容性条件时,超材料才能用有效的洛伦兹度规--模拟时空--(在波动光学水平上)完全描述。我们将在各种坐标系中考虑广义相对论主要关注的一些标准黑洞时空,并在实验室环境中确定等效的超材料磁化率张量。在静态黑洞时空(史瓦西等)中,磁化率张量的某些本征值将在视界上发散。在静止的黑洞时空(克尔等)中,磁化率张量的某些本征值将在能面上发散。
2018-01-17 gr-qc
Accelerating boundary analog of a Kerr black hole
克尔时空的加速边界对应(即平坦的时空加速镜像轨迹)是从史瓦西极限(零角动量)到极端最大自旋情况(产生渐近均匀加速度)的一般公式推导出来的。贝塔波哥留波夫系数揭示了粒子谱是普朗克分布在较晚的时候,温度低于史瓦西黑洞,由于“弹性常数“的角动量模拟。量子应力张量表明,在与永恒的热平衡相一致的后期,能量通量不断地发射。
2020-06-02 gr-qc hep-th quant-ph
Lichnerowicz Modes and Black Hole Families in Ricci Quadratic Gravity
在广义相对论的$n$维扩展中,伴随着标准史瓦西分支,出现了一个新的黑洞解分支,其中包含了里奇张量中的二次项。标准分支和新分支在由Lichnerowicz算子的静态负本征值本征函数确定的点处交叉,类似于标准$n=4$维广义相对论中Schwarzschild解的Gross-Perry-Yaffe本征函数。这个静态本征函数有两个作用:一个是沿着新黑洞分支远离史瓦西的扰动,另一个是位于小半径黑洞史瓦西解的Gregory-Laflamme型不稳定域边缘的阈值不稳定模。量子热力学和经典动力学不稳定性之间的关系的Gubser和Mitra猜想的热力学类比导致一种建议,即对于半径低于分支交叉点的小黑洞,在新旧黑洞分支之间可能存在稳定性性质的切换。
2017-04-18 gr-qc hep-th
The role of axisymmetric flow configuration in the estimation of the analogue surface gravity and related Hawking like temperature
对于在广义赝Schwarzschild引力势作用下,无耗散非均匀流体流向非旋转天体物理黑洞的轴对称流动,我们研究了背景流位形对确定相应声学几何显著特征的影响.已经定位了上述流动结构的声学视界,并且已经{ \it解析地}计算了相应的声学表面重力$κ$以及相关的模拟霍金温度$T_{\rm AH}$。讨论了$κ$对流动几何和背景黑洞时空性质的依赖性(通过所用赝史瓦西势的性质表现出来)。还研究了$κ$的值对控制背景流体流动的动力学和热力学性质的各种初始边界条件的依赖性。
2012-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Late-time decay of gravitational and electromagnetic perturbations along the event horizon
本文利用Newman-Penrose方法研究了线性电磁扰动和引力扰动沿黑洞事件视界(EH)的晚期衰减。我们首先详细分析史瓦西黑洞的情况。使用一个简单的本地分析附近的EH,我们表明,一般来说,“进入”($s>0$)组件的扰动场死亡沿EH更迅速地比它的“外出”($s<0$)对应。因此,虽然沿着$r=const>2M$线,扰动的两个分量都允许公知的$t^{-2l-3}$衰减速率,但人们发现,沿着EH,$s<0$分量在超前时间$v$中作为$v^{-2l-3}$消失,而$s>0$分量作为$v^{-2l-4}$消失。然后,我们描述了这种分析的扩展到克尔黑洞。我们的结论是,轴对称模式的情况类似于史瓦西的情况。然而,对于非轴对称模式,$s>0$和$s<0$场以相同的速率衰减(与Schwarzschild情况不同)。
1999-08-19 gr-qc
Scalar Deformations of Schwarzschild Holes and Their Stability
我们构造了最小耦合Einstein-标量场方程的两个解,该方程描述了Schwarzschild黑洞在自相互作用静态标量场作用下的规则形变。一个解决方案具有指数衰减的标量场和三阱相互作用势;另一个是完全解析的,并萌芽库仑样标量头发。这两个都回避了无毛定理,因为它们都具有部分负势,与主导能量条件相冲突。围绕这样的背景的线性微扰理论的一般发展,并产生稳定性标准的模拟薛定谔问题的有效潜力。我们可以测试一半以上的扰动模式,并且我们的解被证明相对于这些模式是稳定的。
1998-01-28 gr-qc hep-th
Dependence of acoustic surface gravity on geometric configuration of matter for axially symmetric background flows in the Schwarzschild metric ~
在黑洞蒸发过程中,黑洞的质量与霍金温度反相关。这表明较小的洞具有较高的表面重力。然而,对于类似的霍金效应,声表面重力是由静态背景流体流的动力学速度和嵌入在背景流体中的特征扰动的传播速度的局部值,以及它们的空间导数沿垂直于声地平线的方向评估,分别确定。模拟系统的质量--无论是经典的还是量子的--并不直接导致相关声表面引力的极值。对于广义相对论性轴对称背景流体流动的史瓦西度规,我们表明,描述这种吸积的初始边界条件的影响声表面重力和相关的模拟温度的最大化方案。前面提到的流向黑洞的背景流可以呈现出三种不同的几何构型。相同的初始边界条件可以导致完全不同的相空间行为的定常流的解决方案,以及相关的相对论声学几何的显着特征。这意味着,它是必要的,以调查如何测量的声学表面重力相应的吸积黑洞得到的几何构型的流入所描述的各种热力学状态方程的影响。这一研究有助于研究在强色散关系的极限下,爱因斯坦引力对色散介质中类Hawking效应所观察到的非常规经典特征的影响。
2015-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Complete null data for a black hole collision
我们提出了一个算法来计算完整的数据构成的外部时空的特征演化的必要输入的事件视界。我们应用该算法研究了二元黑洞事件视界的内、外几何,构造了一个二元黑洞视界序列,该序列作为极限情形逼近单个Schwarzschild黑洞视界.史瓦西视界的线性微扰提供了对二元黑洞封闭极限的全面了解,其中单个黑洞在无限的过去已经加入。一般来说,视界分为内部和外部区域,类似于史瓦西视界被r=2M的分叉球划分。从微扰状态过渡到强非线性状态时,存在一个过渡,其中单个黑洞持续存在于视界的外部。该算法的目的是提供数据集的非线性合并后的波形使用PITT空码的目录的生产。
2001-06-06 gr-qc
Hairy Black Holes from Horndeski Theory
在Horndeski理论的框架下,通过引入球对称性和选取拉格朗日量中的耦合常数,使得解中唯一的奇点在$r=0$处,给出了爱因斯坦场方程的静态黑洞解.分析扩展建立在参数空间的两个特定域中。在第一个域中,我们得到一个解决方案,表现出类似于史瓦西几何的事件视界。对于第二个域,我们表明,该度量显示外部事件视界和柯西视界,其中包含一个奇点。对于这两个分支,我们得到相应的霍金温度相比,史瓦西黑洞,获得一个校正成比例的组合的耦合常数。这样的修正也修正了黑洞熵的定义。
2021-08-10 gr-qc
Dynamics of an elementary quantum system outside a radiating Schwarzschild black hole
在开放量子系统的框架下,研究了辐射Schwarzschild黑洞外固定径向距离处的径向可极化二能级原子与涨落真空电磁场多极耦合的动力学行为,分析了原子能级与原子被驱动到稳态之间的跃迁率.我们发现原子总是在零到黑洞的霍金温度之间的一个有效温度下向稳态热化。值得注意的是,热化温度取决于原子的跃迁频率,因此具有不同跃迁频率的原子本质上热化到不同的温度。然而,这种违反直觉的行为与在具有特定几何形状和介电常数的电介质体附近的处于热平衡之外的静止环境中的二能级原子所发生的情况非常相似。因此,我们的研究结果表明,在原则上一个可能的模拟系统,使用工程材料与某些所需的介电性能,以验证功能的霍金辐射在实验室的顶部实验。
2013-10-29 gr-qc hep-th quant-ph
Analog black holes in flowing dielectrics
我们表明,一个流动的电介质与外部电场的线性响应,可以用来产生一个模拟的几何形状,具有许多正式的性质的史瓦西黑洞的光线,尽管双折射。我们还讨论了在实验室中产生这些模拟黑洞的可能性。
2003-01-21 gr-qc physics.optics
Cosmic background radiation in the vicinity of a Schwarzschild black hole: no classic firewall
宇宙黑体背景辐射遍及整个宇宙,因此落入每一个天体物理学黑洞。由静态观测者测量的下落光子的蓝移在事件视界处是无限的。这就提出了一个问题,即高能量密度的“防火墙”是否会在视界外形成,或者这种效应是否可以完全归因于视界处静态观察者框架的奇异行为。原则上,这种防火墙的存在可能会改变下落物质的运动,影响黑洞的演化,甚至使作为黑洞的实际近似的{ \it真空}爱因斯坦场方程解失效。在本文中,我们通过分析计算表明,所有这些影响确实存在,但它们的大小通常是微不足道的小,即使物质应力张量是发散的静态帧在$r=2M$。这并不奇怪,因为该框架与自由下落的$r \rightarrow 2M$框架的发散关系;然而,它代表了黑洞互补原理的一种经典模拟,该原理已被提出用于黑洞附近的量子效应。也许更令人惊讶的是,当$r$的值接近$r = 3M$时,在圆形测地线轨道上运动的大质量粒子的辐射应力张量的发散。然而,在现实的吸积盘中,这种轨道不会发生在下落物质上。
2014-12-03 gr-qc
Scattering of massless waves with arbitrary spin: a unified analysis for Schwarzschild-type medium black holes
Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
本文提出了一种统一分析框架,用于研究无质量自旋粒子在Schwarzschild型介质黑洞中的散射行为,并推导了适用于所有粒子类型的微分截面表达式。
2025-12-25 gr-qc hep-th
Vacuum polarization in the Schwarzschild black hole with a global monopole
Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学)
研究了带有全局单极的Schwarzschild黑洞事件视界上的真空极化,发现真空期望值分为单极诱导项和Schwarzschild结果两部分。
2026-07-17 gr-qc hep-th
$\mathcal{PT}$ symmetry-protected exceptional cones and analogue Hawking radiation
本文将PT对称耗散外尔型哈密顿量与史瓦西黑洞类比,证明其例外点形成倾斜锥结构,并揭示隧穿过程对应类比霍金辐射的热贡献。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Improved decay for solutions to the linear wave equation on a Schwarzschild black hole
证明了Schwarzschild黑洞外部波动方程$\Box_gϕ=0$的充分正则解在$r$的紧致区域上和沿事件视界上服从$|ϕ|\leq C_δv_+^{-{3/2}+δ}$和$|\partial_tϕ|\leq C_δ v_+^{-2+δ}$的估计.这是证明的帮助下,一个新的向量场的交换子,这是类似于闵可夫斯基时空的标度向量场。这一结果改进了有限$r$区域和沿事件视界的已知衰变率。
2009-10-09 gr-qc math-ph math.AP