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时空中的蝴蝶:稳定黑洞的内在不稳定性

广义相对论与量子宇宙学 2025-09-09 v3 高能物理 - 理论

摘要

本文数值研究了对稳定黑洞事件视界附近几何几何的微小扰动是否会破坏其稳定性。作为一种玩具模型,它将此类扰动编码为对 Regge-Wheeler势的变形。考虑了三种不同的局部变形——负静态凸起势、随机势以及由低频极限下时间函数调制的凸起势。我们的数值结果表明,事件视界附近的 Regge-Wheeler势上的微小局部变形可以颠覆稳定黑洞的稳定性,暗示稳定黑洞的后期行为对视界附近的几何几何极其敏感。特别是,某些在平坦背景下可稳定系统的变形反而会使原本稳定的黑洞不可逆。它还表明,视界引起的红移将近视界的量子波动转化为可触发不稳定性的经典尺度随机变形,暗示即使是孤立的黑洞也无法在延长的时间尺度上保持稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.07562,
  title  = {Butterfly in Spacetime: Inherent Instabilities in Stable Black Holes},
  author = {Zhan-Feng Mai and Run-Qiu Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.07562},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages,6 figures. Minor modification and references added. Typos corrected