发表机构
Niels Bohr Institute; Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute; Institut für Theoretische Physik, Max-von-Laue-Str.1, 60438 Frankfurt, Germany（尼尔斯·玻尔研究所; 尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所; 法兰克福大学理论物理研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
本文研究量子物质壳层引力坍缩，发现半经典引力下物质与几何耦合诱导壳层与负频模式相互作用，产生引力量子摩擦，阻碍俘获区域形成并传递信息，对黑洞信息丢失问题有重要启示。
AI 中文摘要
我们研究了由量子物质相干态建模的壳层的引力坍缩。在不引入半经典引力之外任何新物理的情况下，我们证明了物质与几何之间的普适引力耦合会诱导壳层与$|in\ angle$真空态中存在的负频模式之间发生相互作用。我们发现，这种相互作用在俘获视界形成后立即不可避免地发生，使其成为半经典引力坍缩的普适特征。由此产生的从坍缩物质到出射霍金辐射的能量转移起到了一种\ extit{引力量子摩擦}的作用，它阻碍俘获区域的形成，同时将坍缩物质所携带的信息印记到发射的量子上。我们讨论了这一机制对黑洞信息丢失问题的影响，并推测了坍缩可能的最终结局，这可能阻止视界和奇点的形成。
英文摘要
We study the gravitational collapse of a shell, modeled as a coherent state of quantum matter. Without adding any physics beyond semiclassical gravity, we show that the universal gravitational coupling between matter and geometry induces an interaction between the shell and the negative-frequency modes present in the $|in \rangle$ vacuum state. We find that this interaction occurs unavoidably immediately after a trapping horizon forms, making it a universal feature of semiclassical gravitational collapse. The resulting transfer of energy from the collapsing matter to outgoing Hawking radiation acts as a \textit{gravitational quantum friction}, opposing the formation of trapped regions while simultaneously imprinting the information carried by the collapsing matter onto the emitted quanta. We discuss the implications of this mechanism for the black hole information-loss problem and speculate about the possible endpoints of collapse, potentially preventing horizon and singularity formation.
Comments6 pages, 2 figures
