比较量子黑洞与裸奇点

在经典广义相对论中存在引力坍缩模型，可形成裸奇点或黑洞。这些模型包括流体模型以及含标量场的模型。即便认为流体模型在物质内容上不具象征性，剩余的模型（基于标量场）通常允许形成可见的有限但任意大的曲率区域。因此，从天体物理学角度，值得探讨：当星体坍缩导致裸奇点（或极高曲率的可见区域）时，远离观察者会如何看待这种现象？这种过程中的能量辐射可分为三个阶段——（i）经典阶段，在此阶段物质与引力均可依据经典物理定律描述；（ii）准经典阶段，当引力仍按经典方式处理，但物质表现为量子场；（iii）量子引力阶段。本综述首先概述经典相对论中裸奇点的现状，然后报告一些近期结果，比较形成裸奇点的球对称坍缩的准经典阶段与黑洞的准经典蒸发阶段。特别是，我们探讨了坍缩导致裸奇点的量子粒子产生与星体坍缩形成黑洞的 Hawking 辐射之间的差异。结果发现，两者存在根本差异：球对称裸星在准经典阶段仅辐射约一个普朗克能量，后续演化只能由量子引力规律决定。这与黑洞的准经典蒸发形成鲜明对比。