Gauss-Bonnet 引力中的因果结构

我们分析了 Gauss-Bonnet 引力中的因果结构。众所周知，由于其非正则动能项，Gauss-Bonnet 引力可能存在引力子的超光速传播。在存在超光速模式的理论中，基于零曲线的因果性分析毫无意义，因此我们需要以不同的方式对其进行分析。在本文中，利用特征线法，我们分析了 Gauss-Bonnet 引力中的因果结构。我们得到的结果是，在 Killing 视界上，引力子可以沿切于 Killing 视界的零方向传播。因此，Killing 视界可以像广义相对论情形一样成为因果边界，即就因果性而言，Killing 视界就是“事件视界”。我们还分析了具有 $(D-2)$ 维最大对称性的非稳态解（包括球对称空间和平直空间）上的因果结构。如果几何零能量条件 $R_{AB}N^AN^B \ge 0$ 对任意零矢量 $N^A$ 成立，则引力子的径向速度必须小于或等于光速。然而，如果违反了几何零能量条件，引力子便可以超光速传播。因此，在预计不满足几何零能量条件的蒸发黑洞上，经典引力子可以从由零曲线定义的“黑洞”中逃逸。也就是说，因果结构变得非平凡。这可能是蒸发黑洞信息丢失悖论的可能解决方案之一。