长虫洞喉部的卡西米尔能量
广义相对论与量子宇宙学
2014-07-09 v1
摘要
我们计算了由宏观超静态球对称长喉部可穿越虫洞在标量场中诱导的卡西米尔能量 - 动量张量,并检验这种奇异物质是否足以稳定虫洞本身。卡西米尔能量 - 动量张量是在 喉部内通过模求和方法获得的,使用了锐利能量截断和阿贝尔 - 普拉纳 (Abel-Plana) 公式;随后利用泡利 - 维拉斯 (Pauli-Villars) 正规子恢复了洛伦兹不变性。研究发现无质量共形耦合情形存在对数发散(我们对此进行了重整化)和共形反常,并讨论了其热力学相关性。只要喉部半径大于某个固定长度,所有类时观测者以及几乎所有类光射线测得的重整化卡西米尔能量密度均为负值;此外,其量级足以在原则上稳定远大于普朗克尺度的长喉部虫洞。不幸的是,对于完全平行于喉部方向的类光射线,重整化后的卡西米尔能量密度为零,这一不足阻碍了我们稳定此处所考虑的超静态球对称虫洞。尽管如此,负的卡西米尔能量确实允许虫洞极其缓慢地坍缩,其寿命随着喉部长度的增加而无界增长。我们发现喉部闭合得足够慢,以至于其中心区域可以安全地被光脉冲穿越。
引用
@article{arxiv.1405.1283,
title = {Casimir Energy of a Long Wormhole Throat},
author = {Luke M. Butcher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.1283},
year = {2014}
}
备注
17 pages, 3 figures. Submitted to Phys. Rev. D