Spontaneous parametric down conversion with a depleted pump as an analogue for black hole evaporation/particle production
我们提出了一个分析公式的最近一次拍摄解耦模型的Bràdler和阿达米[arXiv：1505.0284]和计算得到的“页面信息”曲线，约化密度矩阵蒸发黑洞内部自由度，并发出霍金辐射对纠缠在视界。我们认为，黑洞蒸发/粒子生产有一个非常密切的类比自发参数下转换的实验室过程中，当泵被允许耗尽。
2015-07-02 gr-qc hep-th quant-ph
Dark matter production from evaporation of regular primordial black holes
Physics Division, National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University（台湾大学理论科学国家中心物理组）
本文提出通过重新定义常规黑洞（RBH）度规中的正则化参数来保持蒸发过程的自相似性，从而实现RBH完全蒸发，进而为暗物质（DM）生产提供新的框架，同时解决黑洞奇点问题。
2026-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitino production by primordial black hole evaporation and constraints on the inhomogeneity of the early Universe
在超引力模型中，原始黑洞（PBH）的蒸发应该是引力子的一个来源。通过考虑这一过程，导出了初始质量小于10^9 g的小黑洞丰度的新的严格极限。在最小超引力中，蒸发的引力子随后衰变为级联的非平衡粒子，导致形成元素，其丰度受到观测的限制。在规范介导的超对称性破缺模型中，它们的密度要求不过于接近宇宙。因此，在小尺度上具有显著不均匀性的宇宙学模型被排除在外。
2006-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
The expansive nondecelerative universe - Gravitational effects and their manifestation in black holes evaporation and far-infrared spectra
本文概述了昂贵非减速宇宙模型的背景及其对引力的主要结论。应用Vaidya度量，该模型允许定位和确定由距离r的质量为m的物体产生的引力能的密度和数量。其结果表现在宏观系统（霍金的黑洞蒸发现象）和微观世界现象（远红外光谱特性）上
1999-03-24 gr-qc
A gravitational collapse singularity theorem consistent with black hole evaporation
引力坍缩奇异性定理中的整体双曲性假设与黑洞蒸发的量子力学现象存在矛盾。在这项工作中，我表明，彭罗斯定理的因果关系条件几乎可以完全删除。因此，即使在缺乏可预测性的情况下，也有可能推断时空奇点的形成，从而与量子场论和黑洞蒸发相容。
2020-06-07 gr-qc
Gravitational Wave Production right after a Primordial Black Hole Evaporation
讨论了原初黑洞蒸发对标量扰动引起的随机引力波的影响。我们考虑的情况下，PBH曾经主宰宇宙，但最终蒸发前大爆炸核合成。与粒子衰变引起的传统再加热相比，通过PBH蒸发的再加热可能会以宇宙状态方程的突然变化而结束。我们发现，这种“突然再加热”的PBH蒸发增强诱导的GWs，其量取决于PBH占主导地位的时代的长度和宽度的PBH质量函数。我们探索了通过观测诱导的引力波来限制蒸发多溴联苯的原始丰度的可能性。我们发现，丰度参数$β\gtrsim 10^{-5} \text{ - }10^{-8}$为$\mathcal{O}(10^3 \text{ - } 10^5) \, \text{g}$ PBH可以约束未来的GW观测，如果质量函数的宽度小于约百分之一的质量。
2020-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves From Black Hole Evaporation in Standard and Non-Standard Cosmologies
本文研究轻黑洞蒸发产生的引力波背景在不同早期宇宙学历史下的特征，发现信号多在超高频率处达到峰值，且最大强度对应高压强密度比流体主导的宇宙学，并可通过 $\Delta N_{\rm eff}$ 界限加以约束。
2023-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Universal Suppression of Gravitational Waves from Black Hole Evaporation Dynamics
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
研究黑洞质量分布有限宽度导致引力波谱在晚期呈现普适幂律抑制，揭示其与蒸发动力学的直接联系，并在原初黑洞场景中得到验证。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Qubit Transport Model for Unitary Black Hole Evaporation without Firewalls
通过对出射辐射和黑洞引力场的连续么正变换，给出了一个从黑洞引力场到霍金辐射的显式玩具量子比特输运模型.该模型在事件视界没有防火墙或其他戏剧，它避免了作为防火墙悖论的解决方案的子系统转移模型的反驳。此外，它符合一套六个物理约束，吉丁斯提出的黑洞蒸发模型。它确实利用了引力场的非定域量子比特，但假设辐射与这些非定域量子比特局部相互作用，因此在某种意义上，非定域性被限制在引力扇区。虽然量子比特模型过于粗糙，无法定量地准确描述霍金辐射的详细光谱，但它在定性上符合预期。
2018-04-03 gr-qc hep-th
Instabilities and Anti-Evaporation of Reissner-Nordström Black Holes in modified $F(R)$ gravity
研究了在$F(R)$引力场中极端Reissner-Nordström（RN）黑洞的不稳定性及其反蒸发.值得注意的是，在没有电磁场的情况下，$F(R)$引力的某些解可以产生有效电荷。反蒸发效应发生，但它只出现在有效引力耦合的强耦合极限。研究了在$F(R)$引力作用下加入电磁扇形时RN黑洞的不稳定性。我们证明了在任意引力耦合常数的Maxwell- $F(R)$引力中存在反蒸发现象，而在Maxwell-Einstein引力中不存在反蒸发现象.进而得到了$F(R)$引力在Einstein坐标系下的球对称通解。
2014-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Role of evaporation in gravitational collapse
我们研究的可能性，量子效应负责黑洞辐射不允许hori- zon交叉的引力坍缩的物质在有限的时间内看到遥远的观察者。我们认为这是在使用两个家庭的度量来描述外部几何：即将离任的Vaidya度规和延迟史瓦西度规的蒸发大量的薄尘埃壳的崩溃的背景下。我们描述了如何在一个修改后的运动方程的壳这一假设的结果。在每一种情况下，坍缩都由于蒸发而加速，但史瓦西半径并不相交。相反，壳层总是与这个可能的视界保持一定的亚普朗克距离，这个距离只取决于质量和蒸发率，而同向运动的观察者遇到的是防火墙般的能量密度和通量，它们具有自然截止。
2017-06-26 gr-qc quant-ph
Higher-curvature corrections and the endpoint of black hole evaporation in gravitational effective field theory
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
研究四维引力有效场论中立方曲率修正对黑洞蒸发晚期动力学的影响，发现蒸发速率在低质量时参数化减慢，但该行为发生在有效场论展开参数达到一阶时，标志着有效理论的失效。
2026-07-13 gr-qc
Gravitational Waves from Primordial Black Hole Evaporation with Large Extra Dimensions
本文研究大额外维理论中超轻原初黑洞霍金蒸发产生的膜上局域化引力子发射，通过计算多自旋粒子的灰体因子及功率谱，发现其引力波峰值频率可降至亚MHz频段，处于未来高频探测器可探测范围内。
2024-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing modified Hawking evaporation with gravitational waves from the primordial black hole dominated universe
本文研究黑洞“记忆负担”效应对原初黑洞再加热情景的影响，发现该效应会延长PBH主导阶段、缩小允许质量范围，并可能通过诱导引力波谱的斜率检验霍金蒸发修正。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Micro Black Hole Production and Evaporation
微黑洞（MBH）可能在大的额外维存在下形成。这些MBH具有非常小的质量，并且几乎在瞬间衰变。考虑到量子效应，它们应该主要是霍金辐射到标准模型粒子，这种辐射然后被MBH周围的非平凡几何所修改;所谓的灰体因子过滤了霍金辐射。为了检验MBH模型的有效性，需要对其进行实验研究。在这项调查的主要工具是模拟MBH的形成和蒸发，包括所有的理论工作，已经进行到现在。BlackMax和CHARYBDIS 2是目前可用的最现代和最逼真的模拟器。然而，它们仍然缺乏重要的参数。在本文中，我们将讨论我们所做的主要工作，以研究可以在模拟中实现的可能更改。
2013-12-16 gr-qc hep-ph
Hot Gravitons and Gravitational Waves From Kerr Black Holes in the Early Universe
早期宇宙中存在的任何大量黑洞都将演化为物质，随着空间的膨胀，它们在总能量密度中所占的比例越来越大。这促使我们考虑这样的场景，即早期宇宙包括一个由低质量（$M < 5\times 10^8$ g）黑洞主导的时代，这些黑洞在原始核合成之前蒸发。在参数空间的重要区域，这些黑洞将被引力束缚在双星系统中，并在蒸发之前进行合并。这样的合并导致三个潜在的可观察到的签名。首先，任何经过一次或多次合并的黑洞都将拥有相当大的角动量，导致它们的霍金蒸发产生大量的高能引力子。霍金蒸发的这些产物被预测为构成了今天热（$\sim$ eV-keV）引力子的背景，其能量密度对应于$ΔN_{\rm eff} \sim 0.01-0.03$。其次，这些合并将产生高频引力波的随机背景。第三，这些引力波的能量密度可以和$ΔN_{\rm eff} \sim 0.3$一样大，这取决于合并和蒸发之间的时间长度。这些信号都可能在未来测量的范围内。
2020-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the Resilience of Black Hole Evaporation: Gravitational Tunneling through Universal Horizons
通过量子隧穿推导，证明洛伦兹破缺引力中霍金辐射具有韧性，指出普适视界具有由表面引力决定的普适温度，并表明仅优先参考系中的真空态提供一致图像，暗示黑洞热力学稳健性与因果边界上量子场论一致性相关。
2023-03-24 gr-qc hep-th
Quantum evaporation of a naked singularity
本文研究了经典的导致裸奇点的标量场模型的引力坍缩中的量子效应。我们表明，非微扰的半经典修改附近的奇异性，基于圈量子引力，引起一个强大的向外通量的能量。这导致了坍缩云在奇点形成之前的溶解。因此，量子引力效应通过避免裸奇点的形成来审查裸奇点。此外，量子引力引起的质量通量有一个独特的功能，这可能会导致一个新的可观测的签名在天体物理爆发。
2006-01-22 astro-ph gr-qc hep-th
Reply to "Comment on 'Gravitational Pair Production and Black Hole Evaporation'"
针对评论提出的质疑，作者澄清其统一推导施温格效应与广义霍金效应的方法在磁场应用中并无不一致，部分论证缺陷不影响结论。
2025-02-24 gr-qc
Formation and evaporation of an electrically charged black hole in conformal gravity
本文推广了以往关于共形引力下黑洞的形成和蒸发的工作，研究了球对称带电辐射薄壳的引力坍缩。这个过程创造了一个无奇点的黑洞。假设在蒸发过程中电荷$Q$是恒定的，蒸发的最终产物是具有$M=Q$的极值剩余，其在无限时间量内达到。我们还讨论了外尔共形引力下黑洞的奇异性和热力学问题。
2018-02-01 astro-ph.HE 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
Evaporation of Echoing Black Holes
我们计算的灰体因子和蒸发率的旋转黑洞在假设的反射表面稍微外视界半径的存在下，假设它自发地发射热辐射由于量子引力效应，如防火墙或拉伸地平线。作为由反射表面和角动量势垒之间的腔引起的共振的结果，灰体因子在频率空间中受到调制。考虑到这种效应的中微子，光子和引力子的多角模式，我们数值计算的质量和角动量的时间发展的黑洞，并显示，激发反射表面缩短量子黑洞的寿命。
2022-08-30 gr-qc hep-ph hep-th
Model metrics for quantum black hole evolution: Gravitational collapse, singularity resolution, and transient horizons
曲率奇异性分辨是量子引力的一个特征，这一点已被广泛接受。我们提出了一类时间相关的渐近平坦球对称度规，用于描述量子引力中的引力坍缩。这些度量捕捉到了与奇异性解析动力学以及物质反弹后视界形成和蒸发相关的直觉。度量中的一个参数与反弹速度有关，它决定了黑洞的寿命是其质量的幂;这包括霍金蒸发时间$M^{3}$。
2022-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Stochastic gravitational-wave background at 3G detectors as a smoking gun for microscopic dark matter relics
本研究系统探究早期宇宙中形成的微观暗物质遗迹对应的随机引力波背景，发现现有干涉仪仅能勉强探测该信号，而第三代探测器如Einstein Telescope可探测到，强化了其作为发现机器的潜力。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Very high frequency gravitational wave background in the universe
高频引力辐射的天体物理源被认为是与一个新的兴趣非常敏感的HFGW接收器所需的实验室GW赫兹实验。特别注意的是原始黑洞蒸发的现象。它们对各种辐射（包括引力子）的行为就像黑体，因此在蒸发过程中发射出引力子的平衡谱。给出了宇宙中高频引力子密度的极限，并简要讨论了探测到高频引力子的可能性。
2004-06-22 astro-ph gr-qc
Dark-sector modifications to Kerr and Reissner-Nordstrom black hole evaporation
University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）
本文通过计算Page因子，对比分析三类黑洞的蒸发动力学，纳入灰体因子、近极端条件与标准模型外粒子等效应，揭示额外粒子等因素对黑洞参数演化的影响。
2025-11-14 gr-qc hep-th
Charged Particle Production Rate from Cosmic Censorship in Dilaton Black Hole Spacetimes
Hiscock和Weems表明，在霍金蒸发的情况下，一个孤立的渐近平坦的Reissner-Nordstrom（RN）黑洞以一种令人惊讶的方式演化：如果它以相对较小的荷质比Q/M值开始，那么该值将沿着其演化路径暂时增加，然后最终降至零。这与高度带电的粒子形成鲜明对比，后者只是稳定地辐射出电荷。这两种效应的结合是宇宙审查员在工作：存在一个吸引子，流向施瓦兹希尔德极限，这确保了极端性-因此裸奇点-在霍金蒸发下永远不会达到。我们应用Hiscock和Weems的方案来模拟一个渐近平坦的荷电黑洞的蒸发过程，这个荷电黑洞被称为Garfinkle-Horowitz-Strominger（GHS）黑洞.我们发现，维护宇宙审查要求我们修改带电粒子产生率，这与通过直接计算弯曲时空背景下的带电粒子产生率独立获得的表达式非常一致。这不仅加强了宇宙审查的情况，而且提供了一个例子，说明宇宙审查可以成为推导其他物理学的有用原则。我们还发现，吸引子的行为是不一定与比热，相反的Hiscock和Weems的要求。
2019-10-23 gr-qc hep-th
Secondary Gravitational Wave Signatures from 5D Rotating Primordial Black Holes in the Dark Dimension
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；University of Ioannina（约阿尼纳大学）
研究五维旋转原始黑洞作为暗物质候选者的暗维度场景，探讨其蒸发动力学及引力波背景，预测信号在LISA和DECIGO/BBO的灵敏度范围内，验证量子引力和额外维度物理。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singularities and the Finale of Black Hole Evaporation
在这篇文章中，我们认为，一旦量子引力效应改变了黑洞的经典几何形状，并消除了曲率奇异性，黑洞不会完全蒸发，而是接近一个残余物。在一个以有限克雷奇曼标量为特征的修正史瓦西时空中，黑洞的最小质量自然地被视界的存在所限制，而不是手工引入。理论分析表明，当黑洞质量接近极小值时，温度、热容和光度自然消失。这种现象可能是由于量子引力中存在极小长度的缘故。它也可以通过将广义不确定原理与牛顿的引力常量的运行联系起来来理解。
2013-05-16 gr-qc
A model for non-singular black hole collapse and evaporation
我们研究了一个黑洞的形成和随后的蒸发模型采用了一个小超空间的方法来圈量子引力。在以前的工作中得到的静态解，并证明是奇异的自由。在这里，我们研究更现实的动力学的情况下，通过推广的静态情况下，帮助Vaidya度量。我们跟踪被困表面的形成和演化过程中的崩溃和蒸发，并检查量子引力引起的应力能量的积累，防止形成一个奇点。
2010-02-24 gr-qc
Asymptotic Black Holes
在KMY黑洞形成和蒸发模型的基础上，考虑前霍金辐射的反作用，构造了物质球在引力坍缩中的度规.允许物质球的质量分布和坍缩速度具有任意的径向依赖性。我们发现一个一般的引力坍缩渐近于一个类似于黑洞但没有视界的普适构型。这种方法澄清了关于黑洞形成和蒸发的几个误解，并为宇宙中的黑洞状物体提供了一个新的模型。
2016-09-24 gr-qc hep-th
Particle production induced by a Lorentzian non-commutative spacetime
本文研究了洛伦兹非对易黑洞的粒子产生、蒸发和灰体因子，发现非对易参数Θ会降低Hawking温度、减少玻色子和费米子的粒子产生密度并减小灰体因子，导致蒸发过程减缓。
2025-07-30 gr-qc hep-th
Spin-1 Amplitudes in Black-Hole Evaporation
本文将我们以前关于引力坍缩后黑洞蒸发中标量场的量子振幅的工作推广到Maxwell理论。在初始和最终类空超曲面$Σ_{I,F}$上指定边界数据，在空间无穷远处测量时，由大的洛伦兹固有时间间隔$T$分隔。初始边界数据可以选择（比如说）为球对称的，对应于引力坍缩之前的近似球形配置。最终的数据包括本征3度规和标量场，仅限于$Σ_F$，除了自旋1数据，自然被认为是$Σ_{I,F} (i=1,2,3)$上的磁场$B_i$。对于局部超对称理论，量子振幅应该与$\exp(iS_{\rm class})$成比例，除了当边界数据中的频率与普朗克尺度相比很小时非常小的校正。这里，$S_{\rm class}$是经典解的作用。洛伦兹振幅是通过取极限$θ\to 0_+$得到的。通过类似于自旋为0的情况下所使用的方法，人们获得了$Σ_F$上光子数据的量子振幅。磁边界条件通过超对称性与自然自旋2（引力波）边界条件相关，后者涉及固定外尔张量的磁性部分。
2005-10-07 gr-qc
Gravitational collapse and black hole evolution: do holographic black holes eventually "anti-evaporate"?
我们研究膜世界中致密天体的引力坍缩。我们首先论证，五维测地线的规则性不允许膜上物质的能量-动量张量具有（阶梯状）不连续性，而这在四维广义相对论的情况下是允许的，因此紧致源必须有大气。在物质是没有耗散的球对称尘埃云的简化假设下，我们可以找到坍缩恒星一般“蒸发”并在（表观）视界形成时接近霍金行为的条件。随后，视视界演化到大气中，膜度规上的反作用减少了蒸发，蒸发一直持续到恒星的有效能量消失。这发生在一个有限的半径，和恒星之后重新膨胀和“反蒸发”。我们澄清，以色列交界处的条件在膜（全息相关的物质痕迹异常）和外尔张量的投影在膜上（全息解释为量子反反应的膜度量）有助于总能量，分别作为一个“反蒸发”和“蒸发”项。最后，我们评论了耗散可能产生的影响，并获得了膜张力的新的严格界限。
2005-05-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermodynamics and evaporation of a modified Schwarzschild black hole in a non--commutative gauge theory
本文利用引力规范场势研究了非对易背景下的热力学性质。该过程在将de Sitter（dS）群$\mathrm{SO}(4,1)$与庞加莱群$\mathrm{ISO}(3,1)$收缩后完成。特别地，我们集中在一个静态球对称黑洞。在这种方式下，我们计算了修正的霍金温度和其他变形的热态量，即熵，热容，亥姆霍兹自由能和压力。最后，我们还研究了在这种背景下的黑洞蒸发过程。
2023-02-05 gr-qc hep-th math-ph
Black hole evaporation and semiclassical thin shell collapse
在球对称的情况下，假设有限时间形成的一个陷阱区和规则性的边界-表观视界-足以识别的形式的度量和能量动量张量在其附近。通过与已知的黑洞准静态蒸发的结果比较，我们完成了它们的参数识别。爱因斯坦方程的相容性只允许能量动量张量中有两种可能的高阶项。利用它的局部守恒，我们提供了一种计算高阶项的方法，明确地确定了首阶正则修正。球对称薄尘壳的收缩是引力坍缩的最简单模型。尽管如此，在这个模型的不同扩展中包含了一个脉冲触发的辐射，导致了明显的矛盾。利用我们的结果，我们解决了这些矛盾，并显示如何引力坍缩可能在有限的时间内完成根据一个遥远的观察者。
2020-01-10 gr-qc
Gravitational collapse and evolution of holographic black holes
膜世界中的引力坍缩是通过论证五维测地线的规律性要求膜上的恒星有大气层来分析的。对于一个简单的情况下，一个球对称的云的非消散的尘埃，条件被发现的坍缩恒星蒸发和方法霍金行为的（表观）地平线正在形成。恒星的有效能量在有限半径处消失，之后恒星再次膨胀并“反蒸发”。膜上的以色列结条件（全息地与物质迹线异常有关）和外尔张量在膜上的投影（全息地解释为膜上的量子反作用）分别作为“反蒸发”和“蒸发”项对总能量做出贡献。
2005-12-16 astro-ph gr-qc hep-th
A path(-integral) toward non-perturbative effects in Hawking radiation
霍金对黑洞蒸发的开创性发现是基于半经典微扰方法。黑洞的蒸发是否会导致信息的丢失仍然没有确定。这个矛盾的解决方案很可能依赖于蒸发的终期知识，这显然必须在非微扰区。在这里，我们重新解释霍金辐射作为隧道的瞬子，这是固有的非微扰。为了明确起见，我们引用了壳-反壳对产生的图像，并表明它等价于瞬子隧穿。我们发现，这样一个壳对生产图片可以帮助阐明防火墙和ER=EPR结构，试图解决信息悖论，并可能能够解决最终的解决方案的寿命结束的问题。
2020-09-28 gr-qc hep-th
Evaporation of a nonsingular Reissner-Nordström black hole and information loss problem
本文通过带电Vaidya时空建模和中心奇点正则化方案，发现适当正则化的蒸发Reissner-Nordström黑洞不存在事件视界和Cauchy视界，验证了Hayward-Frolov场景作为信息丢失问题解决方案的普遍性。
2024-02-13 gr-qc hep-th
Isocurvature Constraints on Dark Matter from Evaporated Primordial Black Holes
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学）；INFN Sezione di Roma Tre（意大利国家核物理研究所罗马第三分部）；Universität Zürich（苏黎世大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究通过原初黑洞蒸发产生暗物质粒子的等曲率扰动约束及暗物质过量问题。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entanglement entropy production in gravitational collapse: covariant regularization and solvable models
研究了引力坍缩及随后的黑洞蒸发过程中真空纠缠的动力学性质。在论文的第一部分中，我们引入了一种适用于弯曲时空的纠缠熵的协变正则化，这种正则化使我们能够对黑洞的“外部熵”和“辐射熵”的概念给出精确的定义。“对于Vaidya坍缩模型，我们发现结果与霍金辐射的标准热力学性质一致。在论文的第二部分中，我们计算了各种球对称时空的真空纠缠熵，包括Barnesi，Hayward，Frolov和Rovelli-Vidotto的非奇异黑洞模型和Haggard-Rovelli的“黑洞烟花”模型。我们具体讨论的作用，事件和捕获视界与行为的辐射熵在未来的零无穷大。我们特别观察到，$(i)$在事件视界的存在下，辐射熵在蒸发过程结束时发散，$(ii)$在非奇异蒸发模型中（具有捕获区域但没有事件视界）广义第二定律仅在早期成立并且在“净化”阶段被违反，在后期，辐射熵可以变为负值，（即，辐射可以比真空更少相关），然后回到零，导致上下-研究了酉蒸发黑洞的Page曲线的向上行为。
2014-08-30 gr-qc hep-th
Quantum amplitudes in black-hole evaporation: coherent and squeezed states
黑洞的形成和蒸发过程的量子振幅以前是通过一个复杂的时间方法计算的。在这种处理中，我们遵循费曼的$+iε$方法在量子场论。洛伦兹时间间隔$T$，在空间无穷远处测量，在一对渐近平坦的类空超曲面$Σ_I$和$Σ_F$之间，携带引力场和其他场的初始和最终边界数据，旋转：$T\to{\mid}T{\mid}\exp(-iδ)$，其中$0< δ\leqπ/2$。经典和量子力学，这一过程预计将导致一个适定的边值问题。因此，我们发现了与物质引力坍缩到黑洞后的后期纯态有关的量子振幅（不仅仅是概率密度）。这样的纯态，产生于引力坍缩，可以用相干态和压缩态来描述。事实上，这种描述与在一个众所周知的背景下产生的描述没有太大的不同，即暴胀宇宙学中残余辐射背景的高度压缩的最终状态。为了明确，我们研究了最简单的坍缩模型，基于爱因斯坦引力与无质量标量场。在上面的复数旋转之后，人们发现，在绝热近似下，所得到的量子振幅可以用谐振子的广义相干态来表示。给出了物理解释;此外，压缩状态表示如下。
2007-08-15 gr-qc
Cosmic Evolution and Primordial Black Hole Evaporation
本文研究了一个在t=t_0时刻宇宙流体中存在原始黑洞（PBH）的宇宙学模型。时间t_0自然地与暴胀期的结束相一致。假定PBH在同向运动的流体中是非相对论性的，具有相同的质量，并且当t>t_0时可能会蒸发。我们目前的工作与Zimdahl和Pavon的早期论文[Phys. Rev. D { \bf 58}，103506（1998）]有关，但与这些作者不同，我们假设PBH的（负）产生率为零。在我们看来，这个假设更简单，也更符合实际。分析了形式主义的后果。特别是，熵四矢量的四发散与热力学第二定律相结合，清楚地表明了PBH蒸发的情况如何对应于熵的产生。辐射在黑洞上的吸积被忽略。我们认为两个不同的子流体相互作用的模型，和一个模型只涉及一个单一的流体。在后一种情况下，有效体积粘度自然出现在形式体系中。
2002-11-09 gr-qc
Large Scale Cosmic Perturbation from Evaporation of Primordial Black Holes
我们提出了一种新的机制，产生宇宙扰动的原始黑洞蒸发。由于暴胀过程中的量子涨落，如果光标量场的质量由真空期望值给出，则场的质量是涨落的。质量的涨落导致原始黑洞蒸发时间的变化。因此，假如太初黑洞在蒸发时支配着宇宙，那么就会产生太初宇宙扰动。我们发现，在这种情况下产生的大尺度曲率扰动的振幅可以与观测值相一致。有趣的是，我们的机制工作，即使所有负责膨胀和宇宙微扰的产生的领域是从可见光部门解耦，除了引力相互作用。运行的光谱指数的含义也进行了讨论。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave hints black hole remnants as dark matter
本文提出若原初黑洞蒸发后留下普朗克尺度遗迹并构成暗物质，将产生约100Hz的宇宙学引力波信号，可被爱因斯坦望远镜探测以验证该暗物质假说。
2023-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Effects of Primordial Black Holes on Dark Matter Models
我们调查的影响产生暗物质的霍金蒸发的原始黑洞（PBH）的情况下，可能有第二个动机良好的暗物质生产机制，如冻结，冻结，或重力生产。我们发现，PBH和暗物质的替代来源之间的相互作用可以引起模型独立的修改所需的暗物质丰度从每个生产机制，这反过来又影响了暗物质检测的前景。特别是，我们证明了冻结机制，占蒸发的PBH冻结后需要一个更大的湮灭截面的暗物质粒子比其典型值的热暗物质。对于缺乏热化的机制，由于一个微弱的耦合到热浴，我们表明，PBH贡献的暗物质丰度导致的要求，甚至更弱的耦合。此外，我们表明，当一个大的初始丰富的PBH导致早期的物质占主导地位的时代，PBH蒸发单独不能解释整个丰富的暗物质今天。在这种情况下，一个额外的生产机制是必需的，在对比的情况下，当PBH的形成和蒸发在辐射主导的时代。
2020-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From formation to evaporation: Induced gravitational wave probes of the primordial black hole reheating scenario
本文研究PBH再加热情景中诱导引力波对暴胀后初始状态方程的探测能力，推导一般$w$下的传递函数与丰度约束，并指出信号或可被LISA、Einstein Telescope等未来探测器观测。
2025-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from a universe filled with primordial black holes
质量为$m_\mathrm{PBH}<10^9\mathrm{g}$的超轻原始黑洞在大爆炸核合成之前蒸发，因此不能直接受到约束。然而，它们可以如此丰富，以至于它们在短暂的时间内主导宇宙内容（在通过霍金蒸发重新加热宇宙之前）。如果发生这种情况，它们就会支持小尺度下的大宇宙学涨落，从而通过二阶效应诱发引力波的产生。与原始黑洞相反，这些引力波在蒸发后仍然存在，因此可以用来限制这种情况。在这项工作中，我们表明，诱导引力波不会导致一个反反应的问题，相对丰度的黑洞在形成，表示$ Ω_\mathrm{PBH,f} $，应该是这样的$ Ω_\mathrm{PBH,f} <10^{-4}(m_\mathrm{PBH}/10^9\mathrm{g})^{-1/4}$。特别是，原始黑洞在其形成时间上占主导地位的情况都被排除在外（假设膨胀的$m_\mathrm{PBH}>10\, \mathrm{g}$在$ρ^{1/4}<10^{16}\mathrm{GeV}$进行）。这为超轻的原始黑洞设置了第一个限制。
2021-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evaporation of four-dimensional dynamical black holes sourced by the quantum trace anomaly
研究了在引力坍缩中形成的四维球对称黑洞的蒸发。利用半经典爱因斯坦方程，分析了与标量曲率共形耦合的无质量量子标量场的反作用。我们表明，蒸发是链接到一个进入的负能量通量在动力学视界，这个通量是由量子物质的痕迹异常的黑洞视界外，只要一个合适的平均能量条件得到满足。为了说明的目的，我们评估的负流入流量和相应的蒸发率的情况下，一个零辐射星描述的Vaidya时空。
2021-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Beyond the Unruh vacuum: multi-time correlations in black hole collapse and evaporation
University of Patras（帕特雷大学）
本文通过二维引力坍缩与蒸发模型，证明晚期多时间量子场关联包含依赖坍缩前状态的贡献，表明多时间关联是霍金辐射中信息的载体，单时间可观测量的信息悖论表述不完整。
2026-06-15 gr-qc hep-th quant-ph
Self-Similar Evaporation of a Rigidly-Rotating Cosmic String Loop
本文在弱场近似下研究了由Allen，Casper和Ottewill首先发现的一类刚性旋转宇宙弦环上的引力反作用。计算了近场度规扰动，并将其用于构造环的自加速矢量。虽然加速度矢量在回路上的两个扭结点处是发散的，但其对轨迹的净影响在单个振荡周期内是有限的。使用Quashnock和Spergel的方法计算了在单个周期内循环的净反作用，并显示出在保持其原始形状的同时诱导循环的均匀收缩。因此，循环通过自相似蒸发而演化。
2005-05-31 gr-qc
Distinct signatures of spinning PBH domination and evaporation: doubly peaked gravitational waves, dark relics and CMB complementarity
本文扩展了旋转超低质量原初黑洞（PBH）的研究，探讨其蒸发产生的暗辐射与暗物质特征，发现诱导引力波背景与CMB测量存在互补性，未来实验可借此约束PBH参数空间并揭示早期宇宙膨胀历史。
2023-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum amplitudes in black-hole evaporation: Spins 1 and 2
$s=1$在麦克斯韦场和$s=2$线性引力波扰动的球对称爱因斯坦/无质量标量背景，描述引力坍缩到黑洞的量子振幅，处理类比与以前的治疗$s=0$标量场扰动的引力坍缩在后期。在这两个$s=1$和$s=2$的情况下，我们隔离合适的“坐标”变量，可以作为边界数据上的最终类空超曲面$Σ_F$。为了简单起见，我们采取的数据在一个初始的预塌缩表面$Σ_I$是精确的球对称。在空间无穷远处测量的$Σ_{I}, Σ_{F}$之间的（大）洛伦兹固有时间间隔用$T$表示。假设时间间隔$T$已旋转到复形中：$T\to{\mid}T{\mid}\exp(-iθ)$，对于$0<θ\leqπ/2$，则复杂化的经典边值问题是适定的。我们计算了二阶变分经典Lorenztian作用量$S ^{(2)}_{\rm class}$。在费曼的基础上，我们将半经典振幅$\exp(iS^{(2)}_{\rm class})$的极限作为$θ\to 0_+$，恢复了洛伦兹量子振幅。$ s=1$的边界数据涉及麦克斯韦磁场; $s=2$的数据涉及外尔曲率张量的磁性部分。磁边界条件相互关联，并通过超对称性与自然$s={1 \over 2}$边界条件关联。
2007-08-15 gr-qc
