Nonexistence of Extremal de Sitter Black Rings
我们证明了在正的宇宙学常数的存在下,近视界几何不存在环拓扑。特别是,表面重力消失的德西特黑环不存在。我们的结果依赖于一个已知的数学定理,这是一个简单的后果的一种类型的能量条件的修改后的里奇张量,类似的曲率维数条件的$m$ -Bakry-Émery-Ricci张量。
2017-08-14 gr-qc hep-th math.DG
On the nonexistence of a vacuum black lens
我们证明了具有透镜空间$L(n, 1)$拓扑结构的五维、渐近平坦、静止和双轴对称的真空黑洞是不存在的。特别是,我们表明,轴和地平线上的一般解决方案,我们最近通过利用这个系统的可积性,必须遭受内轴分量上的圆锥奇点。我们给出了一个证明,这两个不同的单自旋配置和数值证据的通用双自旋解决方案。
2021-01-28 gr-qc hep-th
Nonexistence of closed timelike geodesics in Kerr spacetimes
本文证明Kerr-star时空虽含闭合类时曲线,却不存在闭合类时测地线,并结合既有结果得出其中不存在任何闭合因果测地线。
2024-09-12 gr-qc math.DG
Nonexistence of time-periodic solutions of the Dirac equation in nonextreme Kerr-Newman-AdS spacetime
该研究在非极端Kerr-Newman-AdS时空下,证明了事件视界外不同L^p可积条件、不同本征值范围的非平凡Dirac粒子的不存在性与存在性结论,重现了Q=0时的已有结果,拓展了黑洞时空Dirac方程解的研究。
2024-09-14 gr-qc math.CA
Black to white hole transition as a change of the topology of the event horizon
University of Urbino Carlo Bo(乌尔比诺卡尔博大学)
本文通过拓扑变化理论,证明了黑洞到白洞的转变可由事件视界拓扑变化描述,并展示了如何构造包含该转变的完整流形。
2026-02-03 gr-qc
Black hole fireworks: quantum-gravity effects outside the horizon spark black to white hole tunneling
我们证明了在物质坍缩成黑洞然后从白洞出来的有限时空区域之外,存在一个满足爱因斯坦方程的经典度规。我们明确地计算这个度量。我们展示了量子理论是如何确定这个过程发生的(长)时间的。因此,黑洞可以通过量子隧道进入白洞。要做到这一点,量子引力也应该在视界外的一个小区域内影响度规:我们证明,与通常的假设相反,这并不被因果关系或半经典近似所禁止,因为量子效应可以在很长一段时间内堆积起来。这种情况从根本上改变了对黑洞信息之谜的讨论。
2014-07-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Acoustic white holes in flowing atomic Bose-Einstein condensates
我们研究了稳定流动的原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的声学白洞。当上游区域的流速从超音速变为下游区域的亚音速时,得到白洞结构。利用平均场论中的Gross-Pitaevskii方程数值研究了声子波包在白洞视界上的散射,发现了声学白洞的动力学稳定性,以及入射声子波包在视界上的非线性反作用.利用包含量子涨落的截断Wigner方法,数值研究了密度涨落的关联模式。描述了关联声子对的白洞辐射在视界附近的特征,讨论了它与声黑洞的霍金辐射的相似性和不同之处。特别是,一个短波长的功能被确定在密度关联函数,其幅度稳步增长的时间,因为形成的地平线。数值观测定量解释的Bogoliubov量子涨落的分析理论的白洞配置内的阶梯状视界近似的装置。
2010-09-30 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Penetrating the horizon of a hydrodynamic white hole
本研究针对浅水流径向出流中的流体力学白洞视界,揭示了黏性引发的圆形水跃构成视界屏障,表面张力既导致波在视界堆积又使波能以衰减振幅隧穿,且视界可能存在大振幅不稳定性。
2025-10-02 gr-qc physics.flu-dyn
Black holes, white holes, and near-horizon physics
该研究探讨黑洞与白洞的紧密联系,构建穿透视界坐标系及黑洞到白洞转变的显式模型,证明该转变可具有零作用量,提出天体物理黑洞或可通过黑白视界量子叠加解释的新可能。
2024-05-16 gr-qc
Extremal Kerr white holes as a source of ultra high energy particles
我们考虑一个过程,两个相同的大质量粒子向内下降,从静止在无穷远的极端克尔黑洞,碰撞的事件视界外,在其附近,并产生两个无质量的粒子。如果两个粒子之一的角动量达到一个特定的临界值,并且碰撞发生在任意接近事件视界的位置,那么两个粒子之间碰撞的质心能量就会发散。假设各向同性发射的粒子在质心框架,我们表明,一个无质量的粒子产生的发散守恒能量可比的质心能量的概率略小于一半。这个粒子进入与柯西视界重合的黑洞事件视界,然后返回,穿过白洞事件视界,进入克尔时空最大扩展的另一个渐近区域。由于守恒能量在这个过程中被保存,当它到达无穷大时,它被观察者视为具有发散能量的粒子。因此,极端白洞似乎是超高能粒子的来源。类似的过程,碰撞发生在黑洞事件视界内部,或者白洞事件视界外部或内部,也会产生高能粒子。
2020-06-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analogue White Hole Horizon and its Impact on Sediment Transport
出于模拟重力的想法,我们已经在水槽中进行了实验,其中模拟白洞地平线生成,在波阻挡区域的形式,通过适当调整均匀的流体(水)流和反向传播的浅水波。我们证实了早期的实验观察,找到一个特定的放电波以上的波被有效地阻止超出地平线的临界波频率。引入一个底部波浪形式的障碍物,以产生一个尖锐的阻塞区。所有以前的研究人员使用这个障碍。我们实验的一个新颖部分是我们没有引入障碍物,并发现波阻挡仍然发生,尽管是在一个更扩散的区域。最后,将固定的底波障碍物换成可移动的沙床,研究了沙床的输沙特性以及层位或阻波现象对泥沙剖面的影响。我们在波纹图案中发现了波阻带的特征。
2015-05-26 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Magnonic Analogue Black/White Hole Horizon in Superfluid $^3$He-B: experiment
我们提供了第一个在零温极限($\sim$ 600\,$μ$ K)下利用基于超流$^3$ He-B中自旋超流性的绝对纯物理系统研究磁振子黑洞/白洞视界类似物的实验细节。研究表明,在磁振子的两个玻色-爱因斯坦凝聚体之间的通道中,自旋旋进波在自旋超电流背景下传播,其旋进畴的形式模拟了黑/白视界的性质.一旦白洞视界形成并阻挡了自旋进动波在两个畴之间的传播,我们观察到一种放大效应,即从视界反射的自旋进动波的能量高于视界形成前激发的自旋进动波的能量。此外,该模型系统中自发霍金辐射的温度比系统的背景温度低4个数量级,这使得它成为研究自发霍金辐射效应的一个很有前途的工具。
2019-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other gr-qc
Static horizons in cosmology
School of Physics, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所物理学院)
研究宇宙学中静态视界问题,通过适当坐标选择给出能保留静态事件视界的黑洞和白洞度规,分析了不同情形下白洞及黑洞与物质、宇宙常数耦合等情况,探讨了相关度规性质及物理半径变化等。
2026-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability analysis of sonic horizons in Bose-Einstein condensates
我们研究了具有声速视界的玻色-爱因斯坦凝聚体中各种组态的线性稳定性。这些配置的选择与具有黑洞视界、白洞视界以及两者结合的引力系统类似。我们讨论了不同的边界条件在这种稳定性分析中的作用,特别注意它们在引力方面的意义。我们强调,一个给定的配置的稳定性,不仅取决于其特定的几何形状,但特别是在这些边界条件。在由标准广义相对论直接外推的边界条件下,我们证明了黑洞组态、白洞组态以及两者组合成的黑洞-白洞组态是稳定的.然而,我们发现,在其他(不太严格)的边界条件下,配置与一个单一的黑洞地平线保持稳定,而白洞和黑洞-白洞配置开发相关的存在的声波地平线的不稳定性。
2006-03-22 cond-mat.other gr-qc
Formation dynamics of black- and white-hole horizons in an analogue gravity model
本文研究了(准)一维势阱中玻色气体声波视界的形成动力学。该系统是模拟重力范例的最有前途的实现之一,并且已经成功地进行了实验研究。利用一维,硬核,玻色模型(Tonks-Girardeau气体)的精确解,我们表明,通过切换到一个阶跃电位,无论是一个声波(黑洞般)的地平线或黑/白洞对可能形成,根据流体的初始速度。我们的模拟从来没有建议形成一个孤立的白洞视界,虽然一个稳定的定态解的动力学方程与这些属性的解析found. Therefore,我们表明,半经典动力学,基于Gross-Pitaevskii方程,符合精确解的情况下,完全亚音速流动,而一个静态的解决方案,表现出超音速过渡是永远不会达到动态。
2020-10-07 cond-mat.quant-gas gr-qc
How to create analogue black hole or white fountain horizons and LASER cavities in experimental free surface hydrodynamics?
本研究在自由表面水通道中验证了跨临界流的流体动力学定律,提出用双障碍物构建黑洞-白视界腔以测试模拟黑洞激光不稳定性,并通过相图讨论了候选流体动力学状态。
2023-07-20 gr-qc physics.flu-dyn
Effective black-to-white hole bounces: The cost of surgery
我们研究可能的几何形状,允许过渡从一个黑洞到白洞时空,通过放置一个类似空间的薄壳之间。最近提出了这样的建议,以解释黑洞时空中的奇异性分辨率。这个类空壳层可以扩展到事件视界之外,从而再现这些建议的一些特征。另一方面,如果类空壳层完全被限制在视界内,那么它会导致黑洞内类空奇点附近的反弹。对于这两种情况,由于量子效应的引入,零能量条件必然被违反,至少有效地被违反。如果具有非平凡负张力的壳层延伸到事件视界之外,那么即使在视界之外,人们也可以看到量子引力修改的效果,作为这种空间手术的代价。自然,人们需要考虑这些类型的人造时空是否违反任何已知的自然定律,允许合理的假设。在将我们的结果与文献中的几种模型进行批判性比较后,我们重申了一种新的方法,可以避免这种黑洞奇点,而不会通过量子反弹留下白洞残余。
2018-04-09 gr-qc hep-th
Black holes will break up solitons and white holes may destroy them
我们考虑了玻色-爱因斯坦凝聚体对黑洞和白洞的量子模拟。该模型是由非线性薛定谔方程与“流”的潜力,诱导空间平移到驻波。然后,我们主要考虑了黑洞或白洞流模拟中暗孤子的动力学及其与事件视界的相互作用。利用变分法得到了描述暗孤子位置的约化方程。通过数值计算和与解析近似的比较,我们证明了孤子可以穿过黑洞视界,尽管它们在碰撞后会分裂成几个孤子。在与白洞视界的相互作用中,我们证明了孤子要么穿过视界,要么被视界摧毁。
2017-03-29 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
On white holes as particle accelerators
我们分析的情况下,粒子碰撞的度量的非极值黑洞,可能会导致在他们的质心框架的能量$E_{c.m.}$。粒子1来自无穷远的黑洞视界,而粒子2则来自白洞区域。它表明,无界$E_{c.m.}$ $\ $要求粒子2通过接近分歧点。类比与碰撞的视界内进行了讨论。
2018-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Mass and Horizon Dirac Observables in Effective Models of Quantum Black-to-White Hole Transition
在过去的几年里,黑洞及其奇点的命运在圈量子引力中得到了大量的研究。包含量子几何修正的有效时空描述由所谓的聚合物模型提供。尽管技术上存在差异,但这些模型的主要共同特征是经典奇点通过黑洞到白洞的转变来解决。在最近的一篇文章中,我们讨论了在有效量子理论中存在两个Dirac观测量,分别对应于黑洞和白洞的质量。关于量子效应开始的物理要求确定了反弹后这些可观察量之间的关系,这反过来又对应于对模型可接受的初始条件的限制。在本文中,我们详细讨论了这些可观测量在黑洞聚合物模型中的作用。首先,我们重新审视以前的模型,并分析狄拉克观测量的存在。视界或质量的可观测性是明确构造的。在经典理论中,只有一个狄拉克观测量具有物理相关性。在量子理论中,我们发现了两个物理相关的观测量的存在和基准单元重新标度下的聚合标度的标度行为之间的关系。然后,我们提出了一个新的模型聚合的基础上,允许克服以前的限制初始条件的新变量。量子效应导致一个唯一的Kretschmann曲率标度的约束,独立于两个质量之间的关系。
2021-04-06 gr-qc hep-th
White Holes, Black Holes and Cpt in Two Dimensions
本文讨论了高阶大$N$粒子在引力作用下的超散射矩阵,当且仅当在希尔伯特空间中包含产生白洞的普朗克“霹雳”激发时,存在一个不破幺正但弱CPT不变的超散射矩阵. CPT显然不能在低能有效理论中实现,在低能有效理论中,这些状态已经被整合出来。计算领先大- $N$超散射的规则是根据单个多连通时空的量子场论来描述的,该时空是通过将原始时空的未来(过去)视界与其CPT共轭的过去(未来)视界缝合而获得的。简要地讨论了在$1/N$中超越首序时可能出现的一些困难。
1993-07-11 gr-qc hep-th
ESO Expanding Horizons White Paper: Electromagnetic counterparts of massive BH mergers with LISA
LISA将通过探测大规模黑洞合并的电磁对应体,推动引力波天文学的新发展。
2025-12-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Trouble with geodesics in black-to-white hole bouncing scenarios
利用薄壳近似,研究了具有质量放大(去放大)关系的黑洞-白洞碰撞情形下径向类时测地线的行为。我们表明,这些测地线失去能量后,穿越过渡面,如果白洞的质量小于黑洞的质量,反之亦然。也就是说,有界类时径向测地线在质量减小的方向上变得更接近事件视界。然后我们证明了,通过沿着质量减小方向追踪有限数量的反弹圈,所有有界径向测地线都可以被压缩到拉伸视界的范围内,而黑洞和白洞仍然是有质量的。这些高度压缩的测地线是有问题的,因为在它们和规则的下落轨迹之间存在普朗克尺度的蓝移。并讨论了可能的影响和补救措施。
2022-11-03 gr-qc hep-th
Radiation of the Inner Horizon of the Reissner-Nordström Black Hole
尽管对黑洞热力学的研究已经有三十多年了,但我们对Reissner-Nordström和Kerr-Newman黑洞的内视界在黑洞热力学中可能扮演的角色的理解仍然有些不完全:有一些推导暗示内视界的温度是负的,但这意味着什么还不太清楚。出于这个问题,我们进行了详细的分析由Reissner-Nordström黑洞的内视界发出的辐射。结果我们发现,在最大扩展的Reissner-Nordström时空中,虚粒子-反粒子对产生于Reissner-Nordström黑洞的内视界,这样,具有正能量和温度的实粒子从内视界发射到奇点,结果,具有负能量的反粒子通过内视界从奇点辐射出去。我们证明了这些反粒子将从最大扩展的Reissner-Nordström时空中的白洞视界中出来,至少当黑洞接近极端时是这样。反粒子的能谱导致白洞视界的正温度。换句话说,我们的分析预测,除了黑洞视界的辐射效应,也辐射白洞视界。黑洞辐射是由外视界的量子效应引起的,而白洞辐射是由Reissner-Nordström黑洞内视界的量子效应引起的。
2006-02-27 gr-qc
Black Holes and White Holes as Particle Accelerators
本文研究了可能导致极高质心能量$E_{\text{cm}}$的非极值黑洞中的粒子碰撞。我们考虑两个粒子的碰撞,其中第一个粒子来自远离Reissner-Nordström黑洞的外视界,第二个粒子来自白洞区域。结果表明,无界的$E_{\text{cm}}$要求第二个粒子在分叉点附近消失。我们详细讨论了靠近外视界的粒子碰撞。
2018-08-21 gr-qc
White holes in Einstein-aether theory
我们在Einstein-aether理论中对引力坍缩进行了数值模拟。我们发现,在一定条件下,坍缩导致暂时形成白洞视界。
2016-08-24 gr-qc
Black and White Holes at Material Junctions
II型外尔半金属中的电子显示出单向传播,这支持端点处的完全反射行为,就像从内部观察的黑洞视界一样。第一类和第二类的结合点导致的方程与黑洞视界附近的方程相同,但是我们认为,其物理意义与在这种背景下的传统预期大不相同。时间反转的“白洞”结构也是物理上可访问的。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Super-Penrose process for extremal charged white holes
我们考虑两个粒子1和2在极端Reissner-Nordström(RN)黑洞视界附近碰撞,产生另外两个粒子3和4。存在这样一种情况,即两种新粒子都落入一个黑洞。其中一个出现在白洞视界的渐近平坦区域,另一个在转折点之间振荡。然而,无限远能量$E$(超彭罗斯过程- SPP)对任何有限角动量$L_{3.4}$都是不可能的。在这个意义上,这种白洞场景的情况与黑洞场景相反,其中SPP被发现更早地对于RN度量是可能的,甚至对于所有$L_{i}=0$。然而,如果$L_{3,4}$本身是无界的,那么对于白洞,SPP确实存在。
2020-09-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Using horizon shadows to distinguish a black hole and a white hole
College of Science, Northeast Forestry University(东北林业大学理学院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院)
研究利用广义相对论光线追踪技术,计算克尔黑洞和白洞阶段吸积盘成像,分析相关参数影响,引入偏振光线追踪计算,发现白洞偏振图像特征与黑洞不同,其强度环结构和偏振不连续性可助VLBI区分黑洞和白洞。
2026-07-24 astro-ph.HE gr-qc
ESO Expanding Horizons White Paper: Electromagnetic characterisation of millihertz gravitational-wave sources in the Milky Way
University of Warwick(华威大学);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理研究所);University of Valencia(瓦伦西亚大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);Radboud University(拉德堡德大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Polytechnic University of Catalonia(加泰罗尼亚理工大学);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所)
本文讨论了通过电磁特性研究来解决银河系毫赫兹引力波源的双星系统,以提高引力波数据的科学回报。
2025-12-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Black holes in Sol minore
我们考虑五维$N=2$ $\text{U}(1)$规范超引力耦合向量多重态中的黑洞,视界是均匀的,但不是各向同性的。本文给出了电磁场的运动方程,并对具有$\text{U}(1)$磁场强度和太阳视界的纯规范超引力情形进行了显式求解。所得到的解决方案,表现出各向异性的缩放,热力学进行了讨论。如果视界是紧的,几何渐近地接近AdS $_3$上的环面丛。此外,我们证明了一个不去定理,说明不存在超对称的,静态的,溶胶不变的,电或磁充电的解决方案与空间截面上模拟解决几何。最后,我们研究了具有零视界或解算视界的极端静态非BPS黑洞的吸引子机制。事实证明,对于纯电场强度,不存在这样的吸引子,而在磁的情况下,存在吸引子几何,其中视界上标量场的值是通过有效势$V_{\text{eff}}$的极值化计算的,有效势包含电荷以及规范超引力理论的标量势。极值黑洞的熵密度则由极值点的$V_{\text{eff}}$值给出。
2019-09-22 gr-qc hep-th
Intrinsic instability of sonic white holes
人造黑洞,如玻色-爱因斯坦凝聚体中的声波黑洞,可能会让我们了解物理学在普朗克尺度之外的事件视界中的作用。我们表明,声波白洞引起的不稳定性的离散谱,是不敏感的反普朗克物理的模拟玻色-爱因斯坦凝聚体。
2002-11-21 gr-qc
Tunnelling from black holes and tunnelling into white holes
霍金辐射现在被理解为穿过黑洞视界的隧道。在这里,扩展的Hamilton-Jacobi方法的隧道为非旋转和旋转黑洞在不同的非奇异坐标系中,不仅证实了这种量子发射从黑洞,但也揭示了新的现象,吸收到白洞的量子力学隧道。总吸收或发射的边界条件的作用也得到澄清。
2008-02-20 gr-qc hep-th
Finite Magnetic Flux Tube as a Black & White Dihole
本文在(四维)强子引力的背景下导出了一个有限长的磁涡旋线解。我们在Einstein-Maxwell极限下接近Bonnor度规,并在Kaluza-Klein水平上遇到“作为(欧几里德)克尔视界的通量管”。对于弦论,磁通量管世界片呈现出2维黑白双洞结构。(The数字已被截断,现可从davidson@bguvms.bgu.ac.il索取)
1994-08-31 gr-qc hep-th
On the geometry of the black-to-white hole transition within a single asymptotic region
我们明确地写完整的洛伦兹度规的奇性自由时空的黑洞过渡到白洞位于其相同的渐近区域。特别地,度量在黑色和白色地平线之间插值。度规满足爱因斯坦场方程直到隧穿区。产生黑洞的物质由奥本海默-斯奈德模型描述,并在量子区域用环量子宇宙学技术进行了修正。内部的量子几何是由一个局部的Killing对称性固定的,在视界跃迁处被破坏。在大尺度上,几何形状由两个参数决定:孔的质量和过渡过程的持续时间。后者是全局几何参数。我们在一个单一的坐标补丁给完整的度量外的明星。
2023-02-08 gr-qc
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
Out of the White Hole: A Holographic Origin for the Big Bang
虽然广义相对论的大多数奇点都被宇宙审查猜想安全地隐藏在事件视界后面,但我们碰巧生活在经典大爆炸奇点的因果未来中,它的解决构成了早期宇宙学的活跃领域。大爆炸是否也隐藏在因果视界之后,使我们不受裸奇点的影响?我们描述了一个同时具有4d诱导引力和5d体引力的宇宙学膜世界描述(也称为Dvali-Gabadadze-Porati,或DGP模型),它表现出这样的功能:宇宙从5d史瓦西黑洞的形成中显现为一个球形的3-膜。特别是,我们表明,压力奇点的全息流体,发现较早,发生在白洞视界内,因此不需要是真实的或暗示任何病理。此外,我们概述了一种新的机制,通过这种机制,任何热气氛的膜,与5D普朗克质量的20%的同动温度可以诱导膜上的标度不变的原始曲率扰动,规避需要一个单独的过程(如宇宙暴胀)来解释目前的宇宙学观测。最后,我们注意到,5D时空是渐近平坦的,因此可能允许S-矩阵或(经过微小修改)AdS/CFT描述宇宙学大爆炸。
2013-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horizon effects for surface waves in wave channels and circular jumps
经典流体中的表面波经历了一系列丰富的黑/白洞视界效应。色散关系取决于流体的特性(在我们的情况下,是水和硅油)以及流体深度和波长范围。在某些情况下,它可以被调谐,以获得相对论性制度加上高频色散效应。我们讨论了两种类型的正在进行的模拟白洞实验:深水波传播对逆流在波浪通道和浅水波上的圆形水跃。
2011-02-15 gr-qc physics.flu-dyn
Properties of the spherically symmetric polymer black holes
本文系统地研究了一类五参数的球对称聚合物黑洞/白洞解,发现只有三个独立的组合是物理的,并且唯一地决定了时空性质.在探索了整个三维(3D)相空间之后,我们发现该模型具有非常丰富的物理特性,并且根据这些参数的选择,存在各种可能性,包括:(i)具有标准黑洞/白洞结构的时空,即没有时空曲率奇点并具有两个渐近平坦区域的时空,它们通过具有有限且非零几何半径的过渡表面(喉部)连接。观测者在两个渐近平坦区域中测量到的黑/白洞质量都是正的,黑(白)洞的表面引力是正的(负的)。(ii)具有类似虫洞结构的时空,其中两个质量都是正的,但不存在视界。(iii)仍然具有曲率奇点的时空,可以隐藏在捕获区域内或裸露。然而,这样的时空只对应于某些极限情况,必要(但不是充分)条件是两个“聚合”参数中至少有一个为零。此外,即使对于太阳质量的黑洞/白洞,量子引力效应在黑洞/白洞视界仍然非常大,这也取决于参数的选择。
2022-03-15 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Super Penrose Process for Kerr Black Hole And White Hole in Rainbow Gravity
最近,O.B.Zaslavskii认为在极端Kerr黑洞视界附近的碰撞产生两个粒子,其中一个粒子具有发散的守恒杀伤能(所谓的超级彭罗斯过程)。O.B.Zaslavskii证明了这个粒子不能在这个宇宙中的渐近区域中运动。这意味着极端Kerr黑洞的超彭罗斯过程是不可能的。然而,最近Mandar Patil和Tomohiro Harada证明了该粒子可以进入事件视界,然后返回并穿过白洞事件视界进入另一宇宙的渐近区域。这意味着极端Kerr白洞的超Penrose过程是可能的。在这个过程中,他们假设这种高能粒子的轨迹是克尔背景下的测地线。然而,根据彩虹引力,一个无界能量粒子将改变时空背景,观察到不同的有效时空几何。此外,该粒子的角动量略小于粒子能进入黑洞的最大角动量。因此,当人们考虑彩虹引力时,这种具有无限能量的粒子可能不会进入黑洞。在本文中,我们将考虑彩虹引力效应。我们将证明对于一些彩虹函数,存在临界能量。如果粒子的能量大于它,粒子就不会进入黑洞并返回。这意味着极端Kerr白洞的超彭罗斯过程在彩虹引力中是不可能的。由于这种高能粒子的折返,使得极端Kerr黑洞的超彭罗斯过程成为可能。因此,我们看到了克尔黑洞或白洞的超彭罗斯过程依赖于彩虹引力的可能性。
2020-09-02 gr-qc
Black to white transition of a charged black hole
我们给出了麦克斯韦-爱因斯坦方程的精确解,该方程描述了带电球形物质坍缩到自己的捕获视界,然后从反捕获视界反弹回来的外部在同一空间位置的同一渐近区域。该解局部但不是全局等距于最大扩展的Reissner-Nordström度量,并且依赖于七个参数。它是规则的,除了一个小区域外,到处都有定义,在这个小区域中,量子隧穿是预期的。这个区域位于质量之外:质量反弹及其附近的外部由经典广义相对论控制。我们讨论的现实黑洞的命运这一结果的相关性。我们评论的经典不稳定性和霍金辐射的可能影响。
2021-08-29 gr-qc
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Fundamental Physics and Beyond the Standard Model
引力波探测器是探测强引力场,特别是黑洞和中子星的强大工具。这些紧凑的物体在产生电磁和引力辐射方面非常有效。因此,它们是基础物理学的理想实验室,具有巨大的发现潜力。第三代地球探测器、空间探测器和脉冲星定时阵列对黑洞双星的探测将提供对广义相对论的精密检验。响亮的“黄金”事件和极端质量比的灵感可以通过映射外部时空几何来加强视界的观测证据,告诉我们可能的近视界修改,也许还揭示了爱因斯坦引力的崩溃。对黑洞自旋分布的测量和连续的引力波搜索可以把黑洞变成超轻玻色子的有效探测器,其质量可以达到10个或更多数量级。对螺旋双星相位的精确监测可以限制额外传播场的存在,并描述双星生活的环境,限制当地暗物质密度和性质。来自致密双星的引力波将在以前无法触及的领域探索广义相对论和基础物理学,并使我们能够解决我们目前对宇宙的理解中的基本问题。
2022-03-31 gr-qc hep-ph hep-th
Some aspects of dispersive horizons: lessons from surface waves
在运动的背景流上传播的流体动力表面波经历一个有效的弯曲时空。我们讨论了实验与重力波和毛细管-重力波,我们在其中研究流体动力学的黑/白洞的地平线和穿透它们的可能性。这种穿透的可能性是由于与额外的“蓝”视界的相互作用,这是低频引力波理论中包含表面张力的结果。这种相互作用导致了一个色散尖点,超过这个尖点,两个视界就完全消失了。我们推测的外观高频率的“超光速”的修正是一个普遍的特征模拟重力系统,并讨论其相关的trans-Planckian问题。我们还讨论了Airy干涉在混合入射波与流动背景(有效时空)和模糊黑/白洞视界位置中的作用。
2012-03-12 gr-qc physics.flu-dyn
Horizons and Ergoregions in Superfluids
Rippplons-液体自由表面或两种超流体界面处的重力毛细波-是模拟与视界和能区相关的广义相对论效应的最有利激发。在浅液体表面的“相对论”涟波的白洞视界很容易用厨房浴水跃来模拟。在量子液体--超流4 He中也观察到了同样的白洞视界。"非相对论性“涟波子的能区是在两个滑动的3 He超流体的实验中产生的。所有这些涟波所经历的共同性质是能区或视界内的迈尔斯不稳定性。由于Miles不稳定性的普遍性,如果有一个来自于trans-Planckian物理学的优选参考系,人们可以预期它可能发生在天体物理学黑洞的视界内。如果是这样的话,黑洞的蒸发速度将比霍金辐射快得多。从声子和涟波子的量子隧穿角度讨论了人造黑洞的霍金辐射。
2006-08-25 cond-mat.soft gr-qc hep-ph
White Hole Cosmology and Hawking Radiation from Quantum Cosmological Perturbations
白洞内部的时空就像是一个各向异性的宇宙学背景,过去的奇点扮演着大爆炸奇点的角色。沿扩展空间方向的比例因子是收缩的,而沿双球面的比例因子是扩展的。考虑了一个永恒的Schwarzschild流形,研究了在白洞奇点附近产生的量子宇宙学扰动向过去的事件视界和黑洞外部传播的过程.结果表明,在白洞深处的观察者和在黑洞外面的观察者都共享同一个真空。我们计算的霍金辐射与这些量子白洞扰动所测量的观察者在外部的黑洞。此外,我们还考虑了白洞深处初始宇宙学扰动处于偏离Planck分布的“非真空”状态的一般情况下的霍金辐射.这种分析表明,如果黑洞不是完全黑色的(由于霍金辐射),那么白洞也不是完全白色的。
2022-11-23 gr-qc hep-th
The Absence of Horizon in Black-Hole Formation
考虑到霍金辐射的反作用,Kawai,Matsuo和Yokokura的工作表明,在一定的假设条件下,物质的坍缩既不产生事件视界,也不产生视视界。在本文中,我们放松了他们的假设,并详细阐述了一个一般的球对称坍缩体的时空几何。坍缩球外的几何近似于白洞视界外的几何,因此坍缩物质仍在史瓦西半径之外。由于霍金辐射中的粒子是在坍缩物质附近产生的,信息损失悖论得到了缓解。假设坍缩体在有限时间内蒸发,则不存在事件视界。
2016-05-31 gr-qc hep-th
Trapping Horizons of the Evolving Charged Wormhole and Black Bounce
我们在Einstein-Maxwell-scalar(EMS)理论中得到了一族动力学解。我们的解可以描述演化的带电黑(白)洞或虫洞及其跃迁,包括黑反弹/虫洞跃迁的情况。我们比较了不同的虫洞喉定义,并建议使用的捕获视野是最合适的选择跟踪动态黑(白)洞和虫洞的演变,并在一个统一的框架转换。然后在适当的参数范围内研究了几个演化过程,包括电荷、标量头发的初始条件和EMS拉格朗日量中的参数。结果表明,退化边缘俘获面的出现是发生转换或跃迁的关键事件,特别是在以下情况下:i)当演化中的虫洞转换为黑洞时,表面出现并分裂成两个俘获视界,ii)如果度规最终将成为黑洞但失败,两个俘获视界合并成表面然后消失; iii)如果发生了黑反弹/虫洞转换,一个单一的捕获视界改变了它的类型。
2021-10-13 gr-qc
Correlations on weakly time-dependent transcritical white-hole flows
我们报告的观察上运行的跨临界流在一个狭窄的通道中的障碍。在障碍物的下游,流动从超临界减速到亚临界,通常在亚临界侧具有波动(在流体动力学中称为波动水跃)。在暗引力的背景下,这种转变对应于白洞视界。自由表面变形进行了分析,主要是通过两点关联函数,它显示了在波动附近的棋盘图案的存在。在非门控流的白洞地平线发生在下游的障碍物,这个棋盘图案被证明是由于低频波动与缓慢的纵向运动的起伏。因此,它可以被认为是由于时变背景造成的伪影。然而,在门控流中,波动通常“附着”在障碍物上,并且与其运动相关的波动被强烈抑制。在这种情况下,观察到的相关模式可能是由于表面波的随机集合,散射在基本上是静止的背景。
2022-03-18 gr-qc physics.flu-dyn
Analogue black-white hole solitons in travelling wave parametric amplifiers with superconducting nonlinear asymmetric inductive elements
本研究证明SNAIL-TWPA中由KdV或mKdV方程描述的孤子可形成可调的模拟黑白洞事件视界对,并借助三波混频增强Hawking辐射观测前景。
2023-12-09 cond-mat.supr-con gr-qc nlin.PS
Snowmass 2021 White Paper: Observational Signatures of Quantum Gravity
这篇简短的评论旨在作为一个学术讨论会级别的总结,为2021年的斯诺马斯进程,在量子引力的红外观测的最新理论结果。我们依靠简单的物理参数,最明显的是随机游走的直觉,以显示如何在紫外线(在普朗克长度$\ell_p \approx 10^{-35} \mbox{ m}$)的量子引力的影响可能会整合到红外线时,大测量长度尺度$L$进入可观察的。光片视界的量子不确定性会引起$δL^2 \simeq \ell_p L/4 π$大小的累积效应。我们讨论了如何从更正式的计算,如从AdS/CFT,从爱因斯坦-希尔伯特作用量的降维到量子引力,从真空能量波动产生的多个引力冲击波,以及从一个有效的描述重力作为一种流体的随机行走直觉掉出来。我们概述了测量这种效果的实验前景,一个简单的迈克耳孙干涉仪利用许多引力波天文台开发的工具。
2022-05-03 gr-qc hep-ph hep-th
The wave equation on Schwarzschild-de Sitter spacetimes
我们考虑了非极值极大扩展Schwarzschild-de Sitter时空上的线性波动方程$\Box_gϕ=0$的解,该时空由任意Cauchy超曲面上的任意光滑初始数据产生。(In特别地,在初始数据上没有假设对称性,并且解的支持可能包含黑洞/白洞视界和宇宙学视界的分叉球。我们证明,在由一组黑/白洞视界和宇宙视界的区域内,解决方案$ϕ$逐点收敛到一个常数比任何给定的多项式速率,其中的衰变是相对于自然的未来导向的先进和落后的时间坐标测量。我们也给出了这样的一致衰减界限的能量相关的Killing场,以及为当地的观察员测量的能量跨越事件视界。结果特别包括沿层位本身的衰减率。最后,我们讨论了这些结果的价格和布雷迪等人以前的启发式分析的关系。
2007-09-18 gr-qc math.AP math.DG
The Next Generation Event Horizon Telescope Collaboration: History, Philosophy, and Culture
本文概述了下一代事件视界望远镜合作中历史哲学文化工作组的计划。
2023-04-05 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
A White Hole Model of the Big Bang
一个把宇宙看作是一个非常大的白洞的模型提供了一个有用的非均匀理论来对抗均匀的标准FLRW大爆炸模型。白洞必须足够大,使我们能够舒适地放入当前的事件视界,这样时空的不均匀性才不会与当前的观测极限相矛盾。研究了一个具有少量可调参数的球对称非旋转白洞的Lemaitre-Tolman模型。哈勃流和宇宙微波背景辐射计算的各向异性与观测极限的比较限制了参数空间。哥白尼原理要求我们不要太靠近白洞的中心。作为附加约束,这预测了0.9999和1之间的Ω值。
1998-03-04 gr-qc
Spontaneous quantum emission from analog white holes in a nonlinear optical medium
利用微观量子光学模型计算了强激光脉冲在非线性光学介质中传输的量子真空辐射谱。相似性和差异方面的发射模拟白洞预测的量子场论在弯曲的时空突出。澄清了与物质分散所起的作用和视界的存在或不存在有关的概念问题。与现有的实验数据进行了比较。
2014-07-21 gr-qc physics.optics quant-ph