史瓦西黑洞内部的霍金辐射

任何观测者时空的边界都是划分观测者可见与不可见部分的边界。在黑洞存在的情况下，观测者时空的边界并非黑洞的真实（未来事件）视界，而是虚幻视界——即很久以前坍缩形成黑洞的恒星那变暗、红移的表面。虚幻视界是真实视界内外观测者所见的霍金辐射之源。虚幻视界上感知的加速度（引力）设定了霍金辐射的特征频率尺度，即使该加速度动态变化——从落入观测者的视角来看必然如此。本文计算了非旋转自由落体观测者在下方虚幻视界和上方天空中看到的加速度，针对史瓦西黑洞。值得注意的是，当落入者接近奇点时，加速度变得各向同性，并以幂律形式发散。霍金辐射的各向同性幂律特征，结合能量-动量守恒、迹异常以及远离黑洞处霍金辐射的熟知行为，导致了对史瓦西黑洞内部量子能量-动量的完整描述。奇点附近的量子能量-动量以$r^{-6}$发散，由相对论性霍金辐射和负能量真空以$3 : -2$的比例组成。利用爱因斯坦方程计算的量子能量-动量对几何的经典反作用，只会加剧奇点。所有结果与1+1时空维度中量子能量-动量的传统计算一致。