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![arXiv:2210.16131v1 [gr-qc] 2022 年 10 月 28 日 简介](/simg/9\99789fa6937fdf61297c5bb0706bbaeb3372bad7.webp)
arXiv:2210.16131v1 [gr-qc] 2022 年 10 月 28 日 简介
摘要：本文考虑了当物质满足状态方程 P = 0 或 P = − αρ 时（其中 0 < α < 1）时广义 Vaidya 时空的引力坍缩。我们证明，当第 I 类物质场为尘埃时，表观视界将永远不会出现，但现在存在一族指向未来的零径向测地线，其终止于过去的中心奇点。我们还证明，在负压的情况下，引力坍缩的结果可能是裸奇点，表观视界出现并在很短的时间内再次消失。在负压的情况下，我们证明引力坍缩的结果可能是永恒的裸奇点。关键词：引力坍缩；Vaidya 时空；黑洞；裸奇点。 PACS 编号：04.70.—s、04.70.Bw、97.60.Lf
纠缠退化作为检测引力改变特征的工具
我们研究量子修正黑洞附近的纠缠退化。我们考虑一个双粒子系统 (Alice-Rob)，其中 Alice 自由 (径向) 落入量子修正黑洞的事件视界，而 Rob 位于黑洞事件视界附近。我们考虑一个最大纠缠态 (在 Fock 基中)，并从 Rob 是匀加速观察者的基本假设开始。然后，我们对涉及闵可夫斯基真空态和林德勒数态的关系进行了教学分析。按照 Martín-Martínez 等人 [ Phys. Rev. D 82 , 064006 (2010) ] 中给出的类比，我们从闵可夫斯基-林德勒关系中建立了哈特尔-霍金真空态与 Boulware 和反 Bouware 数态之间的关系。然后，我们利用近视界近似以适当的形式写出量子修正黑洞度量。接下来，我们得到对数负性和互信息的解析形式，并绘制为 Rob 与 r = 0 点距离的函数。我们观察到，纠缠退化减慢，这是因为通过在史瓦西黑洞中加入量子引力修正，度量的失效函数发生了结构变化。至关重要的是要理解，任何改变度量结构的修正引力理论都会导致不同的纠缠退化速率。在视界半径处，无论底层理论如何，纠缠退化始终是完全的。这一观察结果可能导致在未来一代先进的观测场景中识别出修正引力理论的特征。这种修改可能来自更高的曲率修正、更高维度的引力理论、量子引力修正等。我们还可以将此效应解释为一个噪声量子通道，其算子和表示为完全正的和迹保持映射。然后，我们最终使用此算子和表示获得纠缠保真度。
弯曲时空中粒子产生的量子模拟
真空涨落转化为真实粒子最早是由 L. Parker 在考虑膨胀宇宙时预测的，随后 S. Hawking 在黑洞辐射研究中也做出了预测。由于他们的实验观察具有挑战性，模拟系统在验证这一概念方面引起了关注。在这里，我们提出了一个实验装置，它由两个相邻的压电半导体层组成，其中一个带有动态量子点 (DQD)，另一个是 p 掺杂的，顶部有一个附加栅极，这引入了空间相关的层电导率。后一层上表面声波 (SAW) 的传播由具有有效度量的波动方程控制。在 DQD 的框架中，这个空间和时间相关的度量拥有 SAW 的声波视界，并且在某种程度上类似于二维非旋转和不带电黑洞的声波视界。DQD 自旋的非热稳态表示以压电声子的形式产生粒子。
![arXiv:2003.01645v1 [gr-qc] 2020 年 3 月 3 日](/simg/7\7770281558b645fea05b99b14d9e39eba3b25de5.webp)
arXiv:2003.01645v1 [gr-qc] 2020 年 3 月 3 日
无论坍缩物体的质量、电荷和角动量是多少，坍缩的最终状态仅由物体的质量、电荷和角动量来表征。由于黑洞会向渐近观察者隐藏经典信息，所以这仍然是可以接受的。然而，它在半经典背景下的影响却令人担忧，并引起了所谓的信息丢失悖论。[4] 首次研究了经典黑洞背景中量子场的散射。结果表明，在 I − 处制备的初始真空状态将在黑洞几何中演化为未来零无穷大 I + 处的热状态。因此，存在非幺正演化和信息丢失。我们可以在坍缩过程的背景下想象这一点，该过程提供经典背景和在 I − 处在真空中制备的量子态。 I + 处的外态是热态，这假设意味着黑洞正在发射热辐射，这会导致其质量、角动量等减少，并最终导致其完全蒸发。因此，作为坍缩和随后蒸发的最终状态，人们在 I + 处发现黑洞奇点和热辐射。有关坍缩物质的信息丢失了。无毛发猜想在这里的作用是，热态仅由稳态黑洞的非平凡毛发来表征。因此，一种可能的解决办法可能是如 [ 5 ] 中所建议的，黑洞上存在更多的毛发。众所周知，黑洞的质量、角动量和电荷是与规范对称性相关的守恒电荷，当存在边界时，规范对称性就会变成真正的对称性。因此，人们可以通过搜索大于度量等距群的对称性群来寻找毛发。零无穷处渐近平坦时空的例子 [ 6 – 8 ]、渐近局部反德西特时空的例子 [ 9 ]，以及对近“视界”对称性的探索 [ 10 – 12 ] 告诉我们，情况确实如此。[ 5 ] 中的提议完全源于零无穷处渐近平坦时空的经验，探索了黑洞视界的对称性。对于 I + ( I − )，对称群（定义为保持度量上的衰减条件的微分同胚）变为无限维，即所谓的 BMS + ( BMS − )，它是超平移的无限维阿贝尔群与 Lorentz 群（或其推广，即 Witt 代数的两个副本 [ 13 ] 或球面上的光滑微分同胚代数 [ 14 , 15 ]）的半直积。尽管黑洞视界与 I + 或 I − 相似，但由于零生成器的非亲和性，尤其是在非极值情况下，该群可能无法实现为对称性。然而，超平移的李群理想却是保持基本视界结构的对称性。超平移黑洞可能有两种含义。它可能是近视界超平移 [ 5 ]，也可能是作用于全局黑洞解的 I + 和 I − 处的渐近超平移 [ 16 , 17 ]。这两个概念是否是同一个概念还远未可知，正是因为近视界超平移生成器在本体中的扩展可能与 I − 处的超平移生成器不匹配。在这里，我们将
揭秘黑洞互补性 - PhilSci-Archive
4 在经典极限中，拉伸的视界成为 Thorne 等人（1986 年）膜范式中的膜。5 参见（Banks，1995 年，第 9-11 页）。6 参见 Vickers（2013 年）中几个不一致但成功的科学理论的例子。我在此不对该书中提出的关于如何理解不一致科学的观点持立场。
高能宇宙的干涉毫米波观测
致谢.................................................................................................................................................................................................................................................................... iii 摘要.................................................................................................................................................................................................................................................................................... iv 已发布内容和贡献.................................................................................................................................................................................................................................................... iv 目录.................................................................................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. . . . . . . . . . . . . . v 插图列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii 表格列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xviii 第一章：简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... .................................................................................................................................................10 第二章：调试用于时域实验的斯托克斯偏振射电干涉仪（SPRITE）....................................................................................12 2.1 简介.......................................................................................................................................................................12 2.2 仪器概述.......................................................................................................................................................13 2.3 观测策略.......................................................................................................................14 . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .................................................................................................................................................................................66 4.5 结论....................................................................................................................................................................................67 第五章：利用 2018 年事件视界望远镜观测对 M87 超大质量黑洞进行成像.........................................................................................................69 5.1 引言...................................................................................................................................................................................................................69
量子黑洞（C004561）
黑洞是宇宙中最神秘的物体之一，但原则上人们对其了解甚少。从根本上理解黑洞及其视界需要将量子力学与广义相对论统一起来，这已被证明是一个非常困难的问题。在本课程中，我们将开发量子黑洞理论的各个方面。从对经典广义相对论中黑洞的彻底分析开始，我们介绍物质场的量子方面，并探索霍金和 Unruh 辐射，从而导致贝肯斯坦-霍金熵和臭名昭著的黑洞信息悖论。理解这两者需要超越经典引力。本课程概述了量子引力方法（例如弦理论）并强调了其中的困难。在最后一章中，本课程探讨了最近关于完全可解的低维量子引力模型的主题。特别是，Jackiw-Teitelboim (JT) 2d 伸缩子引力描述了高维黑洞物理学的近视界近极值状态。此外，学生将进行一个研究项目（以小组形式），并向同学们展示和解释这个令人兴奋的研究领域的一个主题，例如引力冲击波、黑洞膜范式、广义第二定律、量子JT引力、低维引力中的欧几里得虫洞......本课程是对每隔一年提供的“全息摄影”课程的补充。
黑洞信息悖论：全知是宇宙的基本属性吗？
我们试图研究解决黑洞信息悖论的本体论方面。我们对这一悖论的解决产生了几个现在对我们理解量子力学至关重要的概念，这些概念指出所有信息都是守恒的，即使是在量子层面上。如果量子信息是守恒的，永远不会被抹去或摧毁，那么这表明所有信息至少在理论上、最终都是可以从宇宙的事件视界中检索和了解的。从本体论上讲，这支持了宇宙中所有信息的储存库因此必须存在的论点。在此，我们追溯了这一争论的步骤，并得出结论，我们对宇宙的理解指向一个无所不知的实体的存在。