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超普朗克 2 -> N 散射中的黑洞形成与经典化

高能物理 - 理论 2015-05-20 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们建立了场论和弦论中的超普朗克散射振幅与这些散射过程中通过黑洞形成实现幺正化之间的联系。以一个明确的微观理论为指导,在该理论中黑洞表现为量子临界点处许多软引力子的束缚态,我们能够识别并计算出一组与黑洞形成相关的微扰振幅。这些是树图阶 N-引力子散射 S 矩阵元,处于一种运动学区域(称为经典化极限),其中两个入射的超普朗克引力子产生大量 N 个软引力子。我们利用 Kawai-Lewellen-Tye 关系式以及散射方程和弦论技术计算了这些振幅。我们发现,该极限揭示了微观粒子性黑洞 N-肖像的关键特征。特别是,从振幅导出的 N-引力子末态的微扰压低因子,当 N 达到量子临界值时,与非微扰黑洞熵相匹配;而具有不同 N 值的末态则被非微扰粒子性物理所压低或排除。因此,我们确定了黑洞相对于其他末态(包括非黑洞经典物体)占主导地位的微观原因。在经典化极限的参数化中,散射方程可以精确求解,使我们能够获得任意数量 N 个外腿的开弦和闭弦超弦树图阶散射振幅的高能极限闭式表达式。我们证明了弦论与场论在不同的大 s 和大 N 区域之间的匹配性和互补性。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.7405,
  title  = {Black Hole Formation and Classicalization in Ultra-Planckian 2 -> N Scattering},
  author = {G. Dvali and C. Gomez and R. S. Isermann and D. Lust and S. Stieberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7405},
  year   = {2015}
}

备注

55 pages, 7 figures, LaTeX; v2: typos removed; final version to appear in Nucl. Phys. B