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。
“黑洞互补性”是针对黑洞信息悖论而出现的一系列有影响力的思想的标签。然而,在文献中,许多不同的主张都属于这一标签,而“黑洞互补性”的诉求往往令人困惑。解析这些文献,我认为黑洞互补性是关于蒸发黑洞的量子表征的一致性。为了突出这一点,我描述了两个一致性主张——即黑洞互补性的两个原则:操作互补性和描述互补性。这两个原则的吸引力取决于一个人的科学哲学背景。工具主义者倾向于操作互补性,而科学现实主义者倾向于描述互补性。如果一个人抵制工具主义(许多人出于充分理由这样做),他有表面理由采用描述性原则并拒绝操作性原则。然而,物理学文献中关于黑洞互补性的一系列思想实验给了我们强有力的理由来采用操作原理并拒绝描述原理。这表明,如果我们能够接受工具主义,那么操作互补性可能足以解决黑洞信息悖论。
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]。
读到这里,读者可能会抱怨,如果引力中的量子效应只在黑洞奇点附近才重要,那么对于生活在黑洞外进行实验的观察者来说,它们可能没有任何意义。然而,斯蒂芬·霍金在 1974 年宣布了他的研究结果 [7, 8],震惊了物理学界。他发现,黑洞视界附近的量子效应会导致事件视界的半径不断减小并最终消失。正如我们上面提到的,黑洞的视界半径是宏观尺寸(对于质量等于地球质量的黑洞,视界半径为 9 毫米,对于质量等于太阳质量的黑洞,视界半径为 3 千米),我们完全理解这些宏观长度尺度上的物理定律。这就是为什么霍金的结果对事件视界的确切性质不敏感。
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2差异几何形状的评论5 2.1歧管,光滑的地图和切线空间。。。。。。。。。。。。5 2.2张量代数(一个点的张量)。。。。。。。。。。。。。。。。。9 2.3张量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.4 Lorentzian度量和Lorentzian歧管。。。。。。。。。12 2.4.1简短的Intermezzo:Lorentz内部产品。。。。。。。。12 2.4.2 Minkowski空间。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 2.4.3索引升高和降低。。。。。。。。。。。。。。。。。16 2.4.4更多术语。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 2.4.5曲线的长度。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 2.4.6时间方向。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 2.4.7洛伦兹指标的存在。。。。。。。。。。。。。。。18 2.5矢量场和流。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 2.6连接。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 2.7平行运输和测量学。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 24 2.8扭转张量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 2.9 Riemann曲率张量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 2.10 Levi-Civita连接。。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>25 2.11绑带调整器的对称性。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>26 2.12 ricci张量。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>27 2.13爱因斯坦方程。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>27 2.14异分析。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。。28 2.15指数地图和正常社区。。。。。。。。31 2.16正常坐标。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32 2.17本地洛伦兹几何形状。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。33
在本文中,我们构建了一个可解的球形黑洞内部量子动力学玩具模型,该模型具有下降球形标量场激发。我们首先讨论了当关注深层内部区域 r ≪ M(包括奇点)时,如何使用无质量标量场的康托夫斯基-萨克斯解来模拟发射霍金辐射的实际黑洞的量子引力动力学的某些方面。此外,我们表明,在 r ≪ M 范围内,在合适的变量中,KS 模型在经典和量子层面上都变得精确可解。重新审视受圈量子引力启发的量子动力学。我们提出了一种自然的聚合物量化,其中旋转群轨道的面积 a 被量化。聚合物(或圈)动力学与远离奇点的薛定谔动力学密切相关,具有从聚合物处理中自然出现的连续极限形式。与质量相关的狄拉克可观测量被量化,并显示具有与所谓的 ϵ 扇区相关的无限退化。这些的适当连续叠加是基本希尔伯特空间中明确定义的分布,并满足连续薛定谔动力学。
1 简介 {sec:intro} 经典双重复制的最直接表述 [ 1 ] 是将杨-米尔斯理论阿贝尔部分的经典解和双伴生标量理论的经典解映射到广义相对论的经典解。引力解表示为规范理论解的两个副本,因此得名“双重复制”。相反,规范解通常被称为引力解的“单一副本”,而标量解被称为“第零个副本”。这种双重复制程序的基础在于规范和引力振幅之间的颜色运动学对偶性(有关最新评论,请参阅 [ 2 – 4 ])。自从最初为 Kerr-Schild 时空提出双重复制公式 [ 1 ] 以来,经典双重复制关系的其他几个例子