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关于协变和正则哈密顿形式体系:弱孤立视界

广义相对论与量子宇宙学 2025-09-11 v2 高能物理 - 理论

摘要

经典规范理论的哈密顿描述是一个研究充分的主题。两种最著名的方法,即协变和正则哈密顿形式体系在文献中受到了广泛关注。然而,在我们看来,对它们之间关系的完整理解尚不可得,特别是对于定义在具有边界的区域上的规范理论。这里我们考虑这个问题,针对具有孤立视界作为内边界(代表处于平衡态的黑洞)的时空,并评估它们的相应描述是否可被视为等价的。首先,我们将从新审视和重新分析两种形式体系,重点关注之前未考虑的一些细微之处。接下来我们表明,如果我们直接比较两者,两种形式体系之间存在细微差异,例如在视界能量(理论的一个物理可观测量)的推导中,以及在边界自由度的数量上。初看之下,似乎正则形式体系引入了一些额外的模糊性,使得两种形式体系之间的比较更具挑战性。我们分析了两种方法中的不同可能解释,并展示了如何在协变和正则形式体系中获得结果的完全对应。我们还表明,这种对应可以在原始相空间中实现,即不引入边界自由度,或者通过适当扩展它们、添加视界自由度来实现。在此过程中,我们揭示了边界项在辛结构中与边界自由度的关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.03216,
  title  = {On covariant and canonical Hamiltonian formalisms: Weakly Isolated Horizons},
  author = {Alejandro Corichi and Juan D. Reyes and Tatjana Vukasinac},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03216},
  year   = {2025}
}

备注

26 pages, no figures. Discussion expanded. To match published version in Class. Quant. Grav