电磁瞬子与黑洞的非对称霍金辐射

我们论证了阿贝尔规范理论（如麦克斯韦电动力学）在欧几里得史瓦西黑洞背景下的拓扑结构通过霍金辐射的不对称性表现出来。具体而言，由不可收缩的2维球面和欧拉示性数 $\chi = 2$ 表征的黑洞流形允许非平凡的规范场构型。这些构型表现为闭合但非恰当的2-形式场强。从拓扑角度看，此类构型由第二上同调群分类，该群同构于 $\mathbb{Z} \oplus \mathbb{Z}$，并由整数电荷（$n$）和磁荷（$m$）标记，$(n,m)$。自对偶（$n=m$）和反自对偶（$n=-m$）偶极构型携带零欧几里得能量，并与欧几里得史瓦西几何完全兼容。相比之下，更一般的偶极构型被解释为离壳的欧几里得场构型。然而，两类构型都对热平衡真空和相应洛伦兹框架中的有限温度关联函数有贡献。此外，由于非平凡拓扑，电磁 $\theta_{\rm EM}$ 项对物理可观测量有贡献。特别是，它引发了CP不对称的霍金辐射，表现为发射谱中左右偏振光子之间的不平衡。我们简要讨论了该现象的一些启示。