标量-张量理论中的精确黑洞解
摘要
广义相对论允许唯一的黑洞解，由其质量M、角动量J和电荷Q表征。因此，广义相对论中的黑洞被认为没有毛发，即没有其他独立的物理量（无毛定理）。尽管广义相对论取得了众多成功，但仍存在一些局限性，例如黑洞所具有的中心奇点，在那里时空曲率变得无穷大。修正引力理论试图解决其中一些缺陷。本论文在一个流行的引力修正理论——标量-张量理论中检验了无毛定理，该理论在广义相对论通常的时空度规之上增加了一个额外的自由度（一个标量场）。利用各种对称性，我们得到了新的黑洞，称为有毛黑洞。其中一些黑洞强烈地规避了无毛定理，它们由一个区别于M、J或Q的新物理量（原初标量毛）来表征。同时，也取得了一项有趣的进展，因为在某些情况下，通常的奇点消失了：即使在黑洞核心，时空曲率也保持有界。此外，通过卡鲁扎-克莱因约化，在标量-张量理论（发生在通常的四维时空中）与高维引力理论之间建立了理论联系。最后，标量-张量理论的某些特定性质使得能够将初始的黑洞解转化为具有截然不同几何结构的其他解，例如虫洞或非稳态黑洞。
引用
@article{arxiv.2406.11095,
title = {Exact black hole solutions in scalar-tensor theories},
author = {Nicolas Lecoeur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11095},
year = {2024}
}
备注
PhD thesis. Chaps. 1-3: previously known results, organized to introduce the subject of closed-form black hole solutions in scalar-tensor theories. Chaps. 4-6: results obtained during the thesis. Results of Sec. 5.3 (diagonal Kaluza-Klein reduction of arbitrary Lovelock theory) are completely new (i.e. unpublished). Other results of Chaps. 4-6 based on various publications made during the thesis