从黑弦到基本弦：非均匀性与相变

我们讨论了在存在紧致维度 $\mathbb{S}^1_z$ 的情况下黑弦与基本弦之间的转变。特别地，我们研究了在 $\mathbb{R}^d\times\mathbb{S}^1_z$ 上、并在欧几里得时间圆 $\mathbb{S}_\tau^1$ 上约化后的霍洛维茨-波尔钦斯基有效场论。该理论的经典解描述了自引力弦的束缚态，在洛伦兹时空中称为“弦星”。通过分析均匀解的非均匀扰动，我们确定了弦星沿空间圆变得非均匀不稳定（即格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性）的临界质量，并确定了相关相变的阶数。对于 $3\le d<4$，我们论证了在临界质量处，均匀弦星可以转变为局域化黑洞。更一般地，我们描述了随着质量减小，从大均匀黑弦开始的转变序列，具体取决于 $d$ 的值。此外，利用弦理论中的 $SL(2)_k/U(1)$ 模型，我们表明对于足够大的 $d$，均匀黑弦在转变为基本弦之前对非均匀性是稳定的。我们还提出了一种在渐近 $\mathbb{R}^d\times\mathbb{S}^1_\tau\times\mathbb{S}^1_z$ 欧几里得时空中表现出双重缠绕对称性破缺的新解。