多年来,黑洞已被证明是更好地理解推定的量子重力理论(QG)的原理的主要来源之一。尤其是,霍金的《黑洞辐射鹰》(1976)的计算以及围绕黑洞信息悖论(BHIP)和页面时间悖论(PTP)的辩论的随后发展在阐明他们对我们对物理学的深入影响的影响方面发挥了关键作用。虽然黑洞是研究曲线时期和半经典重力中有关量子场理论的许多技术问题的理想操场,但它们作为催化剂的催化剂起着更为关键的作用,可以更好地了解QG。为了表现出色,霍金认为bhip表明QG必须是非自然的鹰(1976),而AMPS认为,它表明在Horizon Almheiri等人的地平线上违反了等效原则。(2013)。哲学家并没有忽略黑洞概念研究的重要性。这种类型的作品是华莱士(2020)和Belot等。(1999)。然而,这两个文献都涉及BHIP和PTP的变化,这些变化围绕着Hawking的最初想法,即黑洞物理可能是非一般的(以及避免这种结论的方法)。纤毛悖论,也称为Almheiri等人的缩写的缩写。(2013),扮演着核心角色。(2019); Penington(2019); Almheiri等。(2020,?)似乎至关重要的是这种策略。Nevertheless, most contemporary high-energy physicists are not usually concerned with the unitarity of black hole physics (which especially among string theorists is taken to follow from the AdS/CFT duality Maldacena ( 1999 ); Ammon and Erdmenger ( 2015 ), where unitarity is a standard feature of the boundary CFT), but rather with the struc- ture of the interior of the black hole.我们作为物理学哲学家的目标是研究弯曲悖论的概念基础,并探索如何放弃对时空结构的隐含假设,我们称之为时空的独特性,可以解决它。尤其是,我们通过查看具体的物理示例,即有关卷曲壁式悖论帕帕多迪玛斯和Raju(2013年)的最新讨论(2013年)的最新讨论; Maldacena和Susskind(2013); Papadodimas和Raju(2016); Hayden and Penington(2019); Almheiri等。当然,我们没有声称我们的讨论以任何方式详尽地解决了陷入困境的悖论。1我们也在本文中,与适当的定义和理解黑洞有关的各种哲学问题
摘要:利用最近提出的量子极值曲面构造方法,忽略反作用和灰体因子,计算了四维永恒Reissner-Nordström黑洞的Page曲线。没有岛,霍金辐射的熵随时间线性增长,这导致了永恒黑洞的信息悖论。通过极值化允许岛贡献的广义熵,我们发现岛延伸到了Reissner-Nordström黑洞视界之外。当考虑到岛的影响时,结果表明,在远离黑洞视界的给定区域,晚期霍金辐射的纠缠熵再现了Reissner-Nordström黑洞的Bekenstein-Hawking熵,并附加一个表示物质场影响的项。该结果与永恒黑洞辐射的纠缠熵的有限性相一致。这有助于在上述近似下解决当前情况下的黑洞信息悖论问题。
S. W. Hawking,“重力崩溃中可预测性的分解”,物理。修订版D 14,2460(1976)在经典的动力黑洞背景中使用了量子场理论,以争辩说,信息丢失到绝对事件的地平线中,无法消失,因此当黑洞蒸发消失时,信息从宇宙中蒸发而丢失,从而导致了从初始纯量子状态变化,从最初的纯量状态到热旋转孔径的混合状态。这肯定是一个人从局部量子场理论中获得的,并在确定的度量标准中,其信号无法逃脱(因为它们必须比光速比光速更快,而在局部量子场理论中不可能),而层次后面的区域却落在了空间奇异的速度上。有人可能会说信息仍在黑洞内,但是如果黑洞完全蒸发,信息消失后,信息将完全从宇宙中消失。
令外部度量态 g(E) 发射量子 ri 的振幅为 α(E,ri)。这个振幅必须近似于质量为 E 的黑洞的半经典霍金振幅。在领先的近似中,振幅是热发射的振幅,但在次领先的阶(即,对于[8]中计算的扰动修正,为 ∼ S − k ;对于非扰动效应,为 exp − S ,其中 S 是黑洞熵),将出现对 (E,ri) 的额外依赖性。这些修正可能依赖于黑洞的内部状态,这是量子毛发的结果。已经证明,即使像 exp − S 这样小的修正也可以净化最大程度混合的霍金态(即可以扰动辐射密度矩阵 ρ 使得 tr ρ2 = 1),因为希尔伯特空间的维数 (∼ exp S) 非常大 [4]。
选择后的过程可用于研究量子多体系统和量子场理论(QFTS)的动态特性。例如,培训测量的非单身动态提供了一种用于控制多体系统的新工具,从而产生了测量引起的相变[1,2]。选择后在黑洞最终提案中也起着关键作用[3],为黑洞信息拼图提供了可能的解决方案。尽管由于鹰辐射而引起的蒸发过程[4,5]可能会将初始纯状态变成混合状态[6],但最终状态在施加在空间外奇异性上的状态下仍然是纯净的,请参见。图。1。但是,已经指出,最终状态必须非常特别才能保留信息[7]。在[8,9]中讨论了最终状态建议与平滑视野的存在之间的张力,最近在[10]中提出了解决方案。另一方面,黑洞蒸发过程中的单位性要求霍金辐射和黑洞之间的量子纠缠量
在史瓦西坐标系中,坍缩壳层的经典演化过程中,史瓦西相对流与固有时间的关系实际上迫使我们将黑洞的形成解释为一个高度非局部的量子过程,在这个过程中,壳层/反壳层对在初始视界内产生,从而恰好在视界处抵消原始坍缩壳层。通过研究黑洞背景中的量子场,我们发现了类似的非局部效应。除其他外,霍金对中即将离去的成员会很快与黑洞几何结构纠缠(而不是其伙伴),这与通常的假设相反,即根据视界附近的局部几何结构,霍金对最大程度地纠缠。此外,下落的波甚至在穿过视界之前就会影响黑洞几何结构。最后,我们发现粒子需要有限的时间才能穿过黑洞视界,从而避免在视界处发生的有限蓝移和红移。这些发现有力地支持了黑洞作为宏观量子物体的图景。
摘要:黑洞信息之谜源于广义相对论与量子理论对黑洞辐射性质的结论存在差异。根据霍金最初的论证,辐射是热的,因此其熵会随着黑洞的蒸发而单调增加。相反,由于量子理论中时间演化的可逆性,辐射熵应该在一定时间后开始减小,正如佩奇曲线所预测的那样。基于复制技巧的新计算证实了这种减小,并揭示了其几何起源:复制品之间形成的时空虫洞。在这里,我们从量子信息论的角度分析了这些结论与霍金最初结论之间的差异,特别是使用了量子德菲内蒂定理。该定理意味着存在额外的信息 W,它既不是黑洞的一部分,也不是辐射的一部分,而是起着参考的作用。通过复制技巧获得的熵可以被识别为以参考 W 为条件的辐射的熵 S ( R | W ),而霍金的原始结果对应于非条件熵 S ( R )。熵 S ( R | W ) 在数学上是集合平均值,在对 N 个独立准备的黑洞进行实验时,它获得了操作意义:对于较大的 N ,它等于它们联合辐射的归一化熵 S ( R 1 · · · RN ) / N 。这个熵和 S ( R ) 之间的差异意味着黑洞是相关的。因此,复制虫洞可以被解释为这种相关性的几何表示。我们的结果还表明广泛使用的随机幺正模型可以扩展到多黑洞,我们通过非平凡检验支持了这一点。
许多一般相对论中的许多经典定理都基于基础Lorentzian时空的局部几何形状结合。这些局部约束通常具有曲率平衡(如ricci张量)和通过爱因斯坦方程(Einstein方程)的下限形式,它们被解释为能量条件。这样的条件是无效的条件,需要在零向量方向上ricci张量无负。The null energy condition plays a crucial role in the Penrose Singularity Theorem about in- completeness of null geodesics [ Pen65 ] which forshadowed the existence of black holes and in Hawking's Area Monotonicity Theorem [ Haw72 ] which as- serts that the area of cross-sections of a black hole horizon is non-decreasing towards the future provided the horizon is future null complete.在本文中,我们介绍了沿未来指导的未来指导的测量无效的无效凸出的熵凸度的零兹歧管的零能量条件的表征。