Излучение Хокинга на фоне вечной черной дыры

Это вопрос об излучении Хокинга на фиксированном фоне Шварцшильда. Излучение не оказывает обратного воздействия на метрику, и черная дыра не может расти или испаряться.

Теперь я видел излучение Хокинга, полученное либо с помощью преобразования Боголюбова, либо с использованием аргументов интеграла по путям, поэтому я понимаю, что вакуумное состояние для квантового поля на фоне Шварцшильда будет в состоянии теплового равновесия с точки зрения гамильтониана, который генерирует время переводы в системе координат Шварцшильда.

Мой вопрос в том, как это интерпретируется как излучение, исходящее от черной дыры? Это равновесное состояние, которое не меняется со временем, и, если я что-то не упустил, существует столько же частиц, движущихся радиально внутрь черной дыры, сколько и из нее.

Откуда берутся частицы из бесконечности? Наблюдает ли наблюдатель вдали от черной дыры столько же излучения, сколько наблюдатель рядом с ней?

В основном мое замешательство происходит из-за того, что состояние выражается как тепловое распределение мод без очевидной (для меня) пространственной зависимости. Поэтому мне интересно, как люди ухватились за интерпретацию того, что все излучение в этом вакуумном состоянии исходит от черной дыры.

Тут очень похожий вопрос: Вечные черные дыры и излучение Хокинга . Но я осознаю тот факт, что это фиксированная фоновая метрика, и это все еще не отвечает на мои вопросы о том, как интерпретируется излучение.

Вы как будто говорите, что черная дыра термализуется при температуре Хокинга, но не излучает. Излучение Хокинга тесно связано с излучением Унру. В следующей статье говорится: « Мы показываем, что эта система не излучает, несмотря на то, что она действительно термализуется при температуре Унру ». — arxiv.org/abs/quant-ph/0509151
@safesphere, я не уверен, что понимаю систему достаточно хорошо, чтобы утверждать, что она не излучает, но да, меня беспокоит наличие радиации, текущей во всех направлениях. Спасибо за бумагу, интересно.
@safesphere, меня не очень беспокоит зависимость от фрейма. Различные системы отсчета имеют разные гамильтонианы, связанные с переводом времени. Поэтому для меня имеет смысл, что данное состояние будет выглядеть по-разному в развернутом виде в различных собственных состояниях энергии.
@safesphere, «В системе свободного падения нет излучения Хокинга, поэтому его существование в других системах отсчета нарушит постулат относительности». Я не думаю, что вторая часть вашего утверждения верна, но мой вопрос не об этом.
@safesphere, Да, я согласен, если бы физика была другой, это было бы проблемой. Но я думаю, что если вы правильно рассчитаете все (например, корреляционные функции) в обоих кадрах, вы получите один и тот же ответ. Вот документ, который делает это явно для излучения Унру: arxiv.org/abs/1612.03158

Ответы (1)

Локальная картина обычно получается при взгляде на ⟨ Т мю ν ⟩ р е н , перенормированный квазиклассический тензор энергии-импульса. Для черной дыры, образованной звездным коллапсом, она показывает поток отрицательной энергии в горизонт и тепловой поток Хокинга, уходящий в бесконечность, как вычислено, например, Дэвисом, Фуллингом и Унру в 1976 году .

Для чисто шварцшильдовской вечной ЧД без коллапса эта локальная картина будет зависеть от граничных условий (т. е. от выбора квантового состояния), и нет очевидного способа сказать, что представляет собой «настоящую» физику. В конце концов, никаких реальных объектов с такой геометрией не существует. Состояния, подобные упомянутому вами, когда равное количество частиц попадает внутрь и уходит, не испаряются, они находятся в равновесии. РЕДАКТИРОВАТЬ: Энергия-импульс для различных состояний на этом фоне обсуждалась, например, Канделасом в 1980 году .

И следите за тем, чтобы расчеты частиц Боголюбова не рассматривались как локально значимые, что может ввести в заблуждение, как показано, например, Padmanabhan and Singh 1987 .

Спасибо за ссылки. Да хотелось бы рассмотреть чисто Шварцшильдовскую вечную ЧД в обычном вакуумном состоянии Хартла-Хокинга. Мой вопрос касается интерпретации этого конкретного состояния.
В этом случае вам, вероятно, нужна следующая ссылка: journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.21.2185 . Я отредактирую, чтобы добавить это.
Спасибо. Подводя итог, можно сказать, что последняя статья в конце вводной части, по-видимому, предполагает, что вакуум Унру является лучшим вакуумом для рассмотрения в вечной ЧД, а не вакуумом Хартла-Хокинга, поскольку он больше соответствует звездному коллапсу ЧД. И именно вакуум Унру выглядит как излучающая черная дыра, хотя учебники, которые я видел, рассчитывают вакуум Хартла-Хокинга как демонстрацию излучения Хокинга (отсюда и мой вопрос).
Излучение Хокинга на фоне вечной черной дыры
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v