Trapping Horizons in the Sultana-Dyer Space-Time
Sultana-Dyer时空被认为是一个描述嵌入膨胀宇宙中的黑洞的模型。最近,在\cite{0705.4012}中,分析了它的全局结构,并显示了捕获层位。本文通过直接计算俘获视界两侧类空双球面的径向零矢量场的展开,发现Sultana-Dyer时空中位于事件视界外的俘获视界是一个过去俘获视界。当径向坐标小于、等于或大于某个值时,过去的俘获视界分别是外俘获视界、瞬时简并俘获视界或内俘获视界。
2010-05-29 gr-qc
Quantum effects across dynamical horizons
我们提出了一个推广的霍金效应的动力学捕获视界通过计算隧道速率的Hamilton-Jacobi形式。结果表明,海沃德划分的所有视界都受到热量子效应的影响。虽然霍金效应为未来的外部和过去的内部捕获视野作为粒子发射,我们表明,霍金效应为未来的内部和过去的外部捕获视野转化为吸收。治疗的普遍性允许自然转移到静态情况。
2020-10-16 gr-qc hep-th
Distance between collapsing matter and trapping horizon in evaporating black holes
在真空能量动量张量不是特别大的假设下,考虑了四维球对称蒸发黑洞,计算了类时视视界与坍缩物质进入视视界后的表面之间的适当距离$ΔL$.我们证明了当黑洞蒸发到初始质量的$1/n$时,只要$n \ll a^{2/3}/\ell_p^{2/3}$(其中$a$是史瓦西半径,$\ell_p$是普朗克长度),$ΔL$就永远不会大于$\mathcal{O}(n^{3/2}\ell_p)$。例如,物质和视视界之间的距离在佩奇时间必须是普朗克的。
2021-07-23 gr-qc hep-th
General Laws of Black-Hole Dynamics
给出了黑洞的一般定义,并导出了一般的“黑洞动力学定律”。这个定义涉及到类似于视视界的东西,一个捕获视界,被定义为一个超曲面,由四种非退化类型之一的边缘曲面组成,被描述为未来或过去,外部或内部。如果一个不可扩展的俘获区的边界是适当规则的,那么它就是一个(可能退化的)俘获层。未来的外俘获视界提供了黑洞的定义。外边缘曲面具有球形或平面拓扑。捕获视界仅在瞬时静止的情况下为零,否则外部捕获视界是空间的,内部捕获视界是洛伦兹的。未来的外捕获地平线有非递减的面积形式,只有在零的情况下不变-"第二定律“。给出了外俘获视界的俘获引力的定义,推广了表面引力。一个紧凑的外边缘表面的总捕获重力有一个上限,达到当且仅当捕获重力是常数-“第零定律”。沿外俘获视界的面积形状的变化由俘获引力和能流决定--“第一定律”。
1994-05-25 gr-qc
Hawking radiation as tunnelling from the trapping horizon of a general non-static spherically symmetric space-time
利用隧穿方法,导出了一般非静态球对称时空的霍金辐射。利用统一的热力学第一定律得到了俘获视界上的标准隧穿速率公式,并利用Kodama观测器测量了视界内的Hawking温度。
2010-12-08 gr-qc
Spacetime near isolated and dynamical trapping horizons
我们研究孤立和动态捕获视界(相当于边缘外部捕获管)的近视界时空。该度量相对于进入的高斯零坐标进行扩展,并且该扩展的项被显式地计算到二阶。对于类空情形,(动力学)视界的内禀和外禀几何知识足以确定近视界时空,而对于零情形(孤立视界)则需要更多的信息。在这两种情况下,时空都可以是任意维的,形式体系既容纳了广义相对论,也容纳了更一般的场方程。证明了两个应用程序的形式主义。首先,时空被认为是一个孤立的地平线附近的建设都检查对克尔-纽曼解决方案和著名的近地平线的极限相比,固定极值黑洞时空。其次,在一个缓慢演化的视界附近研究了时空,证明了在这个区域中总是存在一个事件视界候选者。这个零表面的几何形状和其他属性与缓慢演变的视界的几何形状和其他属性相匹配,并且在这种近似中,候选者以局部确定的方式演变。这推广了Vaidya的已知结果,以及从流体-重力对应的研究中已知的某些时空。
2014-06-02 gr-qc hep-th
Cosmological apparent and trapping horizons
讨论了FLRW空间中粒子、事件和视视界的动力学。当Ricci曲率为正时,视视界是陷波的。这个简单的判据与Kodama-Hayward视视界温度为正值的条件相一致,并且也区分了视视界的类时性和类空性。我们还讨论了引力扩展理论中的表观宇宙视界的熵,并利用广义第二定律抛弃了Brans-Dicke引力的非物理精确解。
2011-06-22 gr-qc
Physical observability of horizons
事件视界(一般)是物理上不可观察的。相比之下,视视界(以及与之密切相关的俘获视界)通常是物理上可观测的--在这个意义上,它们可以被工作在有限大小的时空区域中的观测者探测到。因此,事件视界不适合用来定义天体物理学上的黑洞,或者定义任何演化的黑洞概念(由于吸积或霍金辐射而演化)。事件视界成为物理上可观测的唯一情况是对于非常高度理想化的静止或静态黑洞,当事件视界是一个与表观视界和捕获视界退化的基灵视界时;然后,表观视界/捕获视界的物理可观测性才是根本的-事件视界只是搭便车。
2014-11-25 gr-qc hep-th
Comment on Hawking radiation and trapping horizons
我们考虑由对称平坦FRW度规描述的坍缩流体的动态黑洞形成。利用Hamilton-Jacobi方法计算了所形成的俘获/视视界的局部Hawking温度。局部霍金温度取决于隧穿路径,我们认为隧穿路径沿着零方向$(Δs=0)$。我们发现局部Hawking温度直接依赖于坍缩流体的状态方程。我们认为,从未来的内、外俘获视界通过量子隧穿产生霍金辐射是可能的。然而,只有来自类空动力视界的辐射才有机会被外部观测者观测到。与现有文献进行了比较。
2015-11-23 gr-qc
Isolated, slowly evolving, and dynamical trapping horizons: geometry and mechanics from surface deformations
我们研究的几何形状和动力学的孤立和动力学的捕获视界,考虑允许的变化,他们的叶状两个表面。这提供了一个共同的框架,可以用来考虑它们可能的演变和变形,以及推导出众所周知的通量定律。使用这个框架,我们统一了很多已经知道的这些对象,以及得出一些新的结果。特别是,我们的特点和研究的“几乎孤立的”捕获地平线被称为缓慢发展的地平线。对于这些视界,动力学第一定律成立,这与事件视界的霍金-哈特尔公式类似并密切相关。
2007-04-02 gr-qc
Spherically symmetric trapping horizons, the Misner-Sharp mass and black hole evaporation
从纯态演化为混合态的角度来理解,黑洞中信息丢失的可能性与时空的全局因果结构密切相关,就像事件视界的存在一样。然而,黑洞不需要用事件视界来定义,事实上,我们认为,为了使黑洞具有完全的幺正演化,它们应该用别的东西来定义,比如捕获视界。球对称中的米斯纳-夏普质量非常简单地说明了俘获视界如何引起黑洞热力学、霍金辐射和奇点。我们展示了如何米斯纳-夏普质量也可以用来给本地定义的黑洞的崩溃和蒸发的过程中的见解。
2008-04-28 gr-qc
Trapping Horizons as inner boundary conditions for black hole spacetimes
利用3+1约束演化格式和切除技术,给出了一组数值构造动力学黑洞时空的内边界条件。这些内边界条件是由动力学捕获视界框架启发的,并在完整爱因斯坦方程的椭圆子系统中强制执行。在静止极限,他们减少到现有的孤立层边界条件。特征分析完成了辐射模式的内边界条件的讨论。
2007-09-18 gr-qc
Quantum probing of singularities at event horizons of black holes
证明了史瓦西度规到新的静态和稳态度规的坐标变换并不能消除粒子“落入”黑洞事件视界的模式。这种模式对于定态的量子力学来说是不可接受的。
2023-02-11 gr-qc hep-th
Black Holes without Event Horizons
我们讨论了使用事件视界定义黑洞的一些缺点。原因既有实际的,也有物理的和理论的。我们认为,本地定义的陷阱视野可以弥补许多这些缺点。我们研究的问题,是否黑洞热力学应该与事件视界或捕获视界。为此,我们讨论了捕获视界在黑洞热力学中的作用。此外,我们还展示了俘获视界如何产生霍金辐射,并讨论了引力熵的问题。
2008-02-23 gr-qc
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
Mass inflation without Cauchy horizons
本文将质量暴胀从依赖柯西视界的传统定义推广到仅需缓慢演化内俘获视界的动力学几何,证明有限指数式能量积累普遍存在,并据此说明非极端内视界黑洞只能描述暂态而非引力坍缩的最终结局。
2024-02-22 gr-qc hep-th
The Structure of Quantum Singularities on a Cauchy Horizon
本文研究黑洞柯西视界上量子应力-能量张量奇点为何比预期更温和的问题,提出一种基于因果补集算子插入的广义QFT构造,在平坦时空模型W_P中导出了普遍的温和奇点结构,并对所有黑洞柯西视界奇点作出预测。
2024-11-18 gr-qc hep-th
The first law for slowly evolving horizons
本文以孤立视界为平衡态,研究了海沃德俘获视界的力学性质。动态视界力学的第零定律和第二定律分别来自孤立视界和捕获视界形式。我们推导出一个动力学第一定律引入一个新的微扰制定动态视野中的“缓慢发展”的捕获视野可以被视为微扰非孤立的。
2004-01-02 gr-qc
Spin-Coefficient Form of the New Laws of Black-Hole Dynamics
黑洞动力学的一般定律,其中一些类似于热力学的热力学定律,最近已经发现了一个一般定义的黑洞在未来的外捕获视界,一个超曲面叶由某种类型的边缘表面。这个理论在这里被翻译成自旋系数语言。第二定律:未来的外捕获视界的面积形式一般是增加的,否则是不变的。第一定律:面积形式的变化率由能量通量和俘获引力给出。第零定律:一个紧凑的外边缘表面的总捕获重力有一个上界,当且仅当捕获重力恒定时才能达到。拓扑定律:紧致未来外边缘曲面具有球面拓扑。特征定律:外俘获视界一般是空间的,否则为空。陷获定律:如果空间表面位于陷获视界之内,那么足够接近一个紧凑的未来外边缘表面的空间表面就会被陷获。禁闭定律:如果未来的外捕获视界的内部和外部是不相交的,视界内的观察者就不能到外面去。
1994-06-21 gr-qc
Observational evidence for the formation of trapping horizons in astrophysical black holes
在广义相对论中,黑洞的特征是它们的捕获视界,一种只能向内穿过的单向膜。在天体物理学上,黑洞中的俘获视界的存在可以用反证法(reductio ad absurdum argument)在观测上进行检验,用具有物理表面的无视界结构代替黑洞,并寻找与电磁波和引力波观测不一致的地方。在这种方法中,无水平线物体的半径总是大于但任意接近相同质量的黑洞的视界所在的位置。这些替代方案的半径上限已提供使用电磁观测(在光学/红外波段)的天文源在星系中心,但缺乏下限,留下不受约束的巨大区域的参数空间。我们在这里表明,下限的半径不发展捕获地平线的地平线上的物体,可以放置使用观测吸积系统。这个结果与模型无关,只依赖于由无视界物体周围的时空几何所决定的局部因果关系概念。这些观测范围大大减少了以前允许的参数空间,提高了利用电磁观测建立陷阱视界存在的前景。
2018-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Local existence of dynamical and trapping horizons
给定一个时空的类空叶理和某个初始叶上的一个边缘外捕获面S,我们证明了在适当的稳定性条件下,S包含在一个“视界”中,即一个光滑的3-面,它由位于给定叶理的叶中的边缘外捕获片构成。我们还表明,在相当弱的能量条件下,这个视界必须要么是achronal或类空无处不在。此外,我们还讨论了边缘外捕获面的“束缚”性质与“稳定性”性质之间的关系。
2005-06-08 gr-qc
Bulk-cone singularities & signatures of horizon formation in AdS/CFT
我们讨论的背景下的AdS/CFT对应的关联函数和因果性质的散装时空的奇异性之间的关系。特别是,我们认为,边界场理论的关联函数是奇异的插入点因果连接的散装零测地线。这意味着在边界理论中存在"体锥奇点",即位于边界光锥内部的关联函数。我们展示了各种渐近AdS时空中的奇点模式,并认为这种模式可以用来探测散装几何。我们将这种对应关系应用到AdS/CFT中壳层坍缩的具体情况,并指出与黑洞事件视界形成对应的边界可观测量中的一个尖锐特征。
2006-11-10 gr-qc hep-th
Application of initial data sequences to the study of Black Hole dynamical trapping horizons
3+1(二元)黑洞演化中普遍存在视视界的非连续“跳跃”。动力学捕获视界框架提出了一个时空图景,其中这些“视视界跳跃”被理解为单个时空超曲面的空间切割,该超曲面由(紧凑的)边缘外捕获面构成。我们在这里提出了一些工作进展中,利用单参数序列的(轴对称)二进制黑洞的初始数据,探索这一时空图片的可扩展性。爱因斯坦演化的初始数据序列的建模已被证明是一个成功的方法学工具,在其他设置的理解某些定性特征的演化在有限的物理制度。
2011-03-31 gr-qc
Deformation of Codimension-2 Surface and Horizon Thermodynamics
利用一般构造方法给出了具有任意余维的类空子流形的变形方程,而不需要使用局部标架。在余维为1的情况下,该方程退化为类空超曲面的外曲率的演化方程。在余维2的更有趣的情况下,在选择局部空帧之后,该变形方程简化为众所周知的(交叉)聚焦方程。我们展示了如何捕获视界的热力学是与这些变形方程在两个不同的形式主义:有和没有引入准本地能源。在准定域能量形式中,将四维Hawking质量推广到高维,发现这种能量在边缘面内的形变也可以像四维那样分解为物质场和引力辐射的贡献.在没有准局域能量的形式中,我们将Booth提出的缓慢演化的未来外俘获视界的定义推广到过去的俘获视界。作为例子,给出了FLRW宇宙中俘获视界的动力学。特别是在FLRW宇宙中,缓慢演化的过去俘获视界与慢卷暴胀有着密切的关系。在此推广中,直到缓慢演化参数的第二阶,与FLRW宇宙中缓慢演化的捕获视界相关的温度(表面引力)基本上与使用准局域能量定义的温度相同。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical black holes with symmetry in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
我们探讨了$n(\ge 5)$维Einstein-Gauss-Bonnet引力中由未来外捕获视界定义的动态黑洞的各个方面。本文假设时空具有对应于$(n-2)$维极大对称空间的等距对称性,并且Gauss-Bonnet耦合常数是非负的.根据广义相对论极限的存在与否,解被分为GR和非GR分支。在物质场为零能条件下,我们证明了在GR分支中,未来的外俘获视界具有与广义相对论相同的性质。与此相反,在非GR分支被证明是非类空的,其面积不增加到未来。我们可以认识到这种特殊的行为产生的事实,零能量条件必然导致零收敛条件径向零向量在GR分支,但不是在非GR分支。能量平衡定律产生了俘获视界的第一定律,由此我们可以读出俘获视界的熵,再现了Iyer-Wald的表达式。未来的外捕获视界的熵在沿其生成器的两个分支中都是不减的。
2008-02-18 gr-qc hep-th
Singularities, horizons, firewalls, and local conformal symmetry
爱因斯坦-希尔伯特引力理论可以通过聚焦于局部共形对称作为一种精确的,但自然界自发破缺的对称来重新表述。度规场的共形分量则被视为一个仅具有可重整化相互作用的介子场。这对理论施加了限制,这也可以被视为要求行为的规律性,因为介子场变量趋于0。换句话说,我们对小距离行为有限制。我们的程序似乎把一个黑洞变成一个规则的,拓扑平凡的孤子没有奇点,地平线的防火墙,但许多问题仍然存在。
2015-11-13 gr-qc hep-th
Quantum field theory with and without conical singularities: Black holes with cosmological constant and the multi-horizon scenario
量子场论的边界条件和相应的状态取决于如何考虑视界。至于哪种方法是合适的,这是模糊的,因为不同的纳入视野的方法会导致不同的结果。我们提出一个自然的方式,包括视界是首先考虑的Kruskal扩展,然后定义的量子场论上的欧几里德部分。边界条件作为Kruskal扩张的相容性条件自然出现。我们执行的建议,明确的情况下,Schwarzschild-de Sitter流形与两个地平线。所需周期$β$是一个有趣的条件,它是$2π$的最低公倍数除以两个层位的表面重力。将层位的表面重力比限制为有理数,得到有限的$β$。这个例子也突出了在多视界情形下用锥形奇点的离壳方法的一些困难,并用来说明当黑洞过程中不忽略宇宙学常数时,视界、量子场论和拓扑学之间可能发生的更丰富的相互作用。
1999-02-08 gr-qc hep-th
The trapping effect on degenerate horizons
我们发现,退化视界表现出一种新的捕获效应。具体来说,我们获得了极端Reissner-Nordstrom直到并包括未来事件视界的外部通信域中波动方程的非退化Morawetz估计。我们表明,这样的估计需要:1)初始数据具有更高程度的规律性,这让人想起光子球上的高频捕获估计中的规律性损失; 2)取决于视界上初始数据的限制的显式量的消失。后一个条件表明简并视界表现出全局捕获效应(在这个意义上,这种效应不是由于光子球的情况下的单个潜在零测地线)。此外,我们发现了一个新的稳定的高阶陷阱效应,我们表明,高阶估计不成立,无论程度的规律性和初始数据的支持。我们连接我们的研究结果的稳定性运营商在理论的边际外捕获表面(MOTS)的频谱。我们的方法和结果发挥了至关重要的作用,在我们即将开展的工作,极端黑洞背景下的线性和非线性波动方程。
2021-03-01 gr-qc math.AP math.DG
Black hole and cosmos with multiple horizons and multiple singularities in vector-tensor theories
静止球对称黑洞(如Reissner-Nordstrom黑洞或Kerr-Newman黑洞)至多有一个奇点和两个视界。一个视界是外事件视界,另一个视界是内柯西视界。我们能否构造出具有N个视界和M个奇点的静态球对称黑洞解?德西特宇宙只有一个明显的视界。我们能构造具有N个视界的宇宙解吗?本文在矢量张量理论中给出了具有N个视界和M个奇点的静态球对称黑洞和宇宙解。根据这些动机,我们还构造了带有防火墙的黑洞解。这些黑洞解与通常解的偏差,可以通过未来对引力波的测量来检验。
2018-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black holes without Cauchy horizons and integrable singularities
本研究不依赖强宇宙监督假设,通过要求里奇标量具有可积奇点,构建出一类无柯西视界、渐近平坦且满足能量条件的黑洞,发现其视界内为弯曲反德西特时空,为黑洞物理研究提供了新的理论模型。
2023-04-28 gr-qc hep-th
Dynamics and Thermodynamics of (2+1)-Dimensional Evolving Lorentzian Wormhole
本文研究了(2+1)维演化虫洞的爱因斯坦场方程与热力学热力学第一定律之间的关系。已经表明,爱因斯坦场方程可以重写为动力学时空中描述与捕获视界相关的内禀热性质的热力学热力学第一定律的类似形式(如海沃德提出的)。对于特定的形状和势函数的选择,我们能够在俘获视界将场方程表示为热力学第一定律$dE=-TdS+WdA$的类似形式。其中$E=ρA$、$T=-κ/2π$、$S=4π\tilde{r}_{A}$、$W=(ρ-p)/2$ %和$A=π\tilde{r}_{A}^{2}$分别是演化中的虫洞的总物质能量、视界温度、虫洞熵、工作密度和体积。
2010-11-26 gr-qc hep-th
A generalized Damour-Navier-Stokes equation applied to trapping horizons
本文从爱因斯坦方程出发,导出了可由二维类空曲面分叶的超曲面H的一个恒等式。在超曲面为零的情况下,这个恒等式与Damour在黑洞事件视界的膜方法中得到的二维Navier-Stokes方程一致。在这种情况下,H是类空的或空的,2-表面被边缘捕获,这个身份适用于海沃德的捕获视野和相关的动力学视野最近推出的Ashtekar和Krishnan。恒等式涉及2-曲面的正规基本形式(正规联络1-形式),它可以被看作是Damour使用的Hajicek 1-形式的非零超曲面的推广。这个1-形式也被用来定义视界的角动量。推广的Damour-纳维-斯托克斯方程则导出一个简单的角动量演化方程。
2005-10-19 astro-ph gr-qc
Confinement by Black Holes
利用最近对未来外捕获视界形式的黑洞的一般定义,讨论了观测者是否能从黑洞中逃逸的问题。在未来的外俘获视界上的观察者必须进入邻近的俘获区。观察者有可能随后从捕获区逃逸。然而,如果视界将时空分成两个不相交的部分,视界内部和视界外部,那么在未来的外部捕获视界内的观察者不能到达外面,假设零能量条件。类似的限制性质适用于被困的局部面积保持圆柱体,如以色列所建议的。
1994-05-25 gr-qc
Temperature and entropy-area relation of quantum matter near spherically symmetric outer trapping horizons
我们考虑具有外捕获视界的球对称时空。这样的时空是球对称黑洞时空的推广,其中中心质量可以随时间变化,就像黑洞坍缩或黑洞蒸发一样。这些时空一般不具有类时基灵向量场,但允许一个儿玉向量场提供一个替代。外俘获视界的类空截面是球对称的,它定义了类光汇和类光汇。研究了时空中量子场的Hadamard 2-点函数在类光汇上的标度极限。标度极限2点函数具有关于Kodama流的时间参数的普遍形式和热谱,其中逆温度与视界横截面的表面重力以与渐近静态黑洞的Hawking效应相同的方式相关。类似地,隧道概率的缩放限制之间的在和传出的傅立叶模式相对于的Kodama时间显示出具有相同的逆温度的热分布,由表面重力确定。这可以被看作是在标度极限中动力学视界的霍金效应的局部对应。标度极限两点函数和标度极限理论的相干态两点函数都具有与横截面视界面积成正比的相对熵。因此,我们建立了一个本地的对应,并在弯曲时空的量子场论的设置,外捕获视界的动力学定律的微观解释,由海沃德和其他人在推广黑洞动力学定律最初显示为静态黑洞由Barnard,卡特和霍金。(文章中的摘要)
2021-08-16 gr-qc hep-th math-ph
Time Machines with Non-compactly Generated Cauchy Horizons and ``Handy Singularities"
使用“方便的奇点”(即类似于在Deutch-Politzer空间中出现的奇点)使人们能够避免(几乎)所有已知的困难,通常是创造时间机器所固有的。一个简单的方法进行了讨论,用于构建各种这样的奇点。列举了几个三维的例子。
1997-11-12 gr-qc
Black holes without boundaries
我们讨论了使用事件视界定义黑洞的一些缺点,并提出了在没有事件视界的情况下,使用捕获视界来描述黑洞的方法。我们表明,这些捕获视界引起的热力学行为和可能的霍金辐射了。这就提出了一个问题,即究竟是事件视界还是俘获视界应该被看作是黑洞的真正边界。如果我们相信量子引力将解决黑洞的中心奇点,并澄清与黑洞热力学和信息损失有关的几个问题,那么这个区别就很重要。
2008-09-10 gr-qc
On the fate of singularities and horizons in higher derivative gravity
我们研究了高导数引力理论的静态球对称解,包括4阶、6阶、8阶甚至10阶导数。除了具有4个以上导数的理论空间中的孤立点外,只找到在原点附近非奇异的解,但这些解不能在不出现第二视界的情况下消除Schwarzschild奇点。这一难题,以及在有限r奇点的可能性,导致我们研究截断在四个衍生物的理论的数值解。而不是两个视界,我们被引导到建议,原来的视界是由一个快速的非奇异的过渡,从弱到强的引力。我们也考虑了德西特视界的这种可能性。
2002-08-28 gr-qc hep-ph hep-th
Causal Nature and Dynamics of Trapping Horizons in Black Hole Collapse
在计算引力坍缩形成黑洞的过程中,俘获视界(被边缘俘获表面所覆盖)第一次出现在坍缩的物质内部,或者在它与真空外部连接的地方。那些相对于物质向外移动的视界被提议用来定义黑洞,取代了“事件视界“的全局概念,后者在实际应用中有一些严重的缺陷。我们在这里提出的结果,从研究的性质,传出和传入的捕获地平线,假设严格的球对称。我们已经研究了它们的因果性质(即它们是类空的、类时的还是零的),并与经常用于球形坍缩的数值计算的米斯纳-夏普-埃尔南德斯形式主义联系起来。我们遵循两种不同的方法,一种是使用与零测地同余展开相关的几何量,另一种是使用相对于坍缩物质测量的视界速度。在介绍了这些概念之后,我们在恒星坍缩的数值模拟中实现了它们,重新审视了20世纪60年代的开创性计算,在那里已经可以看到捕获视界的出现和随后的行为的一些特征。我们在这里介绍的目的是坚定地在“现实世界”的应用感兴趣的天体物理学家,包括压力的影响,这可能是重要的渐近行为的进入地平线。
2017-06-15 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Horizons vs. singularities in spherically symmetric space-times
我们讨论了不同种类的Killing视界可能在静态,球对称配置和最近分类为“通常”,“裸”和“真正裸”的依赖于横向潮汐力作用于扩展体的近地平线的行为。我们获得必要条件的度量是可扩展的视界以外的任意径向坐标,并表明,所有真正的裸视界,以及许多以前的特点是赤裸裸的,甚至通常的,不承认一个扩展,因此必须被视为奇点。给出了一些例子,说明哪些物质能够创造出具有不同视界的特定时空,包括真正的裸视界。其中包括具有负压的流体和具有特定势行为的标量场。我们还讨论了视界和奇点在Kantowski-Sachs球对称宇宙学和目前的视界正则性条件的任意时间坐标和适当的(同步)时间。事实证明,2阶及更高阶的视界出现在过去或未来的无限真时中,但与这些视界之外的区域的单向通信仍然是可能的。
2008-10-28 astro-ph gr-qc hep-th
Repulsive gravity effects in horizon formation. Horizon remnants in naked singularities
排斥引力是裸奇点的一个众所周知的特性。在这项工作中,我们探索轻表面,并发现新的排斥引力效应。我们比较克尔裸奇点与相应的黑洞同行,并发现某些结构,被确定为视界残余。我们认为,这些功能可能是重要的理解过程,导致形成或最终摧毁的黑洞杀人视界。这些特征可以通过观察光子轨道来检测,特别是靠近旋转轴的光子轨道,这可以用来区分裸奇点和黑洞。
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Semiclassical black holes and horizon singularities
在球对称中,半经典爱因斯坦方程的解属于两种可能的类型之一。这两类都包含了描述蒸发的物理黑洞或膨胀的白洞(在有限时间内形成的捕获/反捕获区域)的解,这取决于视界的动力学行为。这些解决方案是真正的价值,只有当零能量条件(NEC)是违反附近的史瓦西球。我们回顾了它们的性质,并描述了唯一一致的黑洞形成的情况。虽然曲率标量在外视/反捕获视界上是有限的,但它仍然是弱奇异曲面。这种奇异性表现在一个温和的防火墙。在内视视界附近,NEC是满意的。已知静态规则黑洞模型是不稳定的,但由于规则黑洞的动态模型受到自洽要求的严格约束,因此它们的稳定性需要进一步研究。
2022-03-09 gr-qc hep-th
A Connection of Apparent Horizon and Naked Singularities in Spherical Dust Collapse
我们表明,在表观地平线上的外向径向零测地线同余的行为是有关的属性裸体在球形尘埃坍缩证明彭罗斯图之间的差异在裸露和覆盖的尘埃坍缩的情况。我们提供的参数表明,这种关系可能是普遍有效的。
2001-03-17 gr-qc
Singularities in wavy strings
考虑了具有非平凡动量分布的六维黑弦极值解。这些解最近被证明在事件视界的可能位置包含一个奇点。在黑弦几何中,所有的曲率不变量在视界上都是有限的。它表明,如果下落物质的影响包括在内,有曲率不变量发散。这意味着量子修正在未来的视界中将是重要的。这种奇异性对测试字符串的影响也被认为是,它表明,它会导致一个发散的字符串激励。因此,量子校正对测试对象很重要。
1997-10-21 gr-qc hep-th
Singularities in 2D and 3D quantum black holes
本文研究二维和三维量子黑洞的奇点,通过维度约化得到二维解,并证明旋转BTZ黑洞在量子效应下形成奇异内视界,支持强宇宙审查。
2023-10-16 gr-qc hep-th
The disinformation problem for black holes (pop version)
假设的黑洞的信息悖论是基于一个基本的误解,即黑洞是由事件视界有效地定义的。用局部定义的捕获视界来理解,这个悖论就消失了:信息会从蒸发的黑洞中逃逸。根据俘获视界的经典性质,给出了黑洞完全蒸发而没有奇点、事件视界或能量或信息损失的一般情形。
2005-04-08 gr-qc
Fate of gravitational collapse in semiclassical gravity
虽然经典广义相对论中的引力坍缩的结果无疑是一个黑洞,但到目前为止,还没有一个完整的黑洞形成的半经典描述被彻底研究。在这里,我们重新审视这个过程的标准场景。通过分析半经典坍缩如何进行,我们表明,一个陷阱视界的形成,可以严重质疑一个大的,可能是现实的情况。我们强调,在原则上的理论框架的半经典引力当然允许形成的捕获地平线。我们在这里质疑的是一个更微妙的问题,即标准的黑洞图像是否适合描述现实坍缩的终点。事实上,如果半经典物理学在某些情况下阻止了俘获视界的形成,那么这就表明了新的坍缩物体的可能性,这些物体的问题要小得多,因此不必面对信息悖论或失控终点问题。
2007-12-07 gr-qc hep-th
Axions Create Singularities on Extremal Horizons
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);New York University(纽约大学);University of Cambridge(剑桥大学)
研究表明轴子会导致极端黑洞的视界出现奇点,该效应在旋转且带有任意小非零电荷的黑洞中普遍存在,并产生异常大的潮汐力。
2026-05-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The horizon-entropy increase law for causal and quasi-local horizons and conformal field redefinitions
我们明确证明了标量张量和$f(R)$引力理论中因果视界和准局部视界的视界熵增加律。相反,因果事件视界,未来的外捕获视野不是共形不变的,我们提供了一个修改的捕获视野来完成证明,使用广义熵的想法。这种修改意味着它们不再被边缘的外部捕获表面所覆盖,而是在保角变换下固定了视界的位置。我们还讨论了“面纱”的广义相对论的视界的行为,并显示,使用这个新的定义,如何定位宇宙视界在平坦的闵可夫斯基空间与不同的单位,这是物理上确定的空间平坦FLRW时空。
2011-03-10 gr-qc
Naked shell singularities on the brane
通过利用5维Schwarzschild流形和Schwarzschild-AdS流形在各向同性坐标系下的非标准切片,我们生成了包含壳状裸零奇点的静态球对称膜世界时空.对于平面切片,我们发现,膜物质源的解决方案是一个完美的流体与异国情调的状态方程和压力奇异性的膜穿过散装地平线。从相对论的观点来看,这样一个奇点是保持物质在黑洞表面之上无限小的必要条件。从AdS/CFT猜想的观点来看,奇异视界可以看作是对经典黑洞几何的一种可能的量子修正。各种概括的平面切片也被认为是一个Ricci平坦的散装,我们发现,奇异的视野和奇异物质分布是共同的特点。
2005-01-27 gr-qc hep-th
Farewell to black hole horizons and singularities?
本文从理论和观测两个方面讨论了支配黑洞视界和奇点存在与否的基本问题,并讨论了在经典水平上,即在没有量子引力的情况下,如何防止黑洞奇点的形成。通过这种方式,我们认为黑洞可能有一个不同的性质尊重共同的信念。事实上,即使是非常紧凑的天体物理学物体,它们也可能没有视界和奇点。我们的分析代表了理论统一之路的争论中的一个关键点。由于最近一些科学家部分恢复了爱因斯坦的旧观点,即量子力学必须服从于更一般的确定性理论,因此在半经典水平上找到解决黑洞视界和奇点问题的方法,即不讨论量子引力,成为一个基本框架。
2011-11-30 gr-qc
Unified First Law and Thermodynamics of Apparent Horizon in FRW Universe
本文重新讨论了弗里德曼方程与热力学热力学第一定律之间的关系。我们发现,Hayward首先提出的处理动态黑洞“外“俘获视界的统一第一定律,可以用于FRW宇宙的视视界(FRW宇宙学中的一种“内”俘获视界)。我们讨论了三种引力理论:爱因斯坦理论、洛夫洛克理论和标量张量理论。在爱因斯坦理论中,热力学热力学第一定律在视视界上总是满足的。在Lovelock理论中,将高阶导数项作为有效的能量动量张量,我们发现这种方法可以给出与黑洞视界相同的熵公式。这意味着克劳修斯关系对洛夫洛克理论成立。在标量-张量引力中,我们发现,通过使用相同的过程,克劳修斯关系不再成立。这表明标量张量引力下FRW宇宙的视视界对应于一个非平衡态热力学系统。我们使用Eling { \it et al.}来对付$f(R)$引力。
2007-02-24 gr-qc hep-th
Naked singularities and black hole Killing horizons
本章研究了由Killing向量定义的特殊光子轨道,提出基于零轨道性质的框架,并将其应用于轴对称时空中分析裸奇点性质与黑洞热力学概念。
2024-02-12 gr-qc
Necessary Conditions for Apparent Horizons and Singularities in Spherically Symmetric Initial Data
我们建立了在球对称广义相对论的初始数据中,当时空是片理化的时,表观视界和奇点同时出现的必要条件。当满足主能量条件时,这些条件呈现出特别简单的形式。设$ρ_{Max}$为能量密度的最大值,而$\ell$为其支撑的径向度量。如果$ρ_{Max}\ell^2$从上到下被某个数值常数所限制,那么初始数据就不可能具有一个明显的视界。这个常数对量规不敏感。对于具有较大常数的奇点,得到了一个类似的不等式。推导利用庞加莱型不等式绑定积分在一定的空间标量。提出了一种构造一般初始数据相似必要条件的新方法。
1997-09-24 gr-qc
Singularities, Firewalls, and Complementarity
Almheiri、Marolf、Polchinski和Sully最近声称,一旦一个黑洞辐射出超过其初始熵(佩奇时间)一半的熵,视界就会被一个“防火墙”所取代,落入黑洞的观测者会在这个“防火墙”处燃烧起来,这显然违反了等效原理和黑洞互补性的假设。在本文中,我回顾了防火墙的论点,并给出了一个略有不同的解释。根据这种解释,视界具有标准性质,但奇点是非标准的。黑洞与霍金辐射的纠缠不断增长,导致奇点向视界迁移,并最终在页面时间与之相交。奇点与视界的碰撞导致了防火墙。互补性适用于地平线,而不是单一的防火墙。Almheiri,Marolf,Polchinski和Sully推测防火墙的形成比页面时间早得多;即在混乱时间。我认为,没有理由相信这种概括,有充分的理由认为它是错误的。在本文的大部分内容中,我将假设防火墙的论点是正确的。在结论之前的最后一节中,我将说明持保留意见的理由。
2012-08-16 gr-qc hep-th