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微尺度额外维度与原始黑洞:带电、旋转与记忆负担

高能物理 - 唯象学 2026-05-15 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 实验 高能物理 - 理论

摘要

我们探讨了通过两个额外维度的六维(6D)原始黑洞(PBHs)解释暗物质的可能性。值得注意的是,在此场景中,基本能量尺度约为 10\sim 10 TeV,可被未来实验探测。我们分析了在标准哈克湮灭以及记忆负担情景下带电和旋转 6D 黑洞的可行性。在纯粹的哈克湮灭情况下,只有质量为 M>108M > 10^8 g 的 PBHs 才能存活至今,近极限配置的湮灭寿命因参数 β\beta(刻画偏离极限程度)而延长 1/β1/21/\beta^{1/2} 倍。在记忆负担情景下,湮灭被大幅抑制,亚克量级 PBHs 也能存活至当前时代。对于未来实验室如未来圆环子对撞机,这类微型黑洞产生特征性的高乘积事件,平均粒数 N21\langle N \rangle \sim 21,伴随热谱,使其能够直接探测基本尺度和额外维度的数量。我们发现,记忆负担机制为轻质 PBH 暗物质打开了更广的质量窗口,而卡拉兹-卡尔赫布尔质量分裂 Δm\Delta m 与大气中子尺度相吻合,暗示了在 Swampland 约束、宇宙学、子对撞物理和低能现象学之间构建统一框架的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.00252,
  title  = {Micron-sized Extra Dimensions and Primordial Black Holes: Charged, Rotating, and Memory Burdened},
  author = {George K. Leontaris and George Prampromis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.00252},
  year   = {2026}
}

备注

26 pages