潘多拉魔盒之盖：视界邻域的几何
广义相对论与量子宇宙学
2020-07-01 v2
摘要
由视界包围的俘获区是黑洞的决定性特征。然而，在遥远观测者的有限时间内形成无奇点视界，仅与邻近几何和物质的特殊状态相一致。在球对称下，此类视界仅存在于爱因斯坦方程的两类解中。两者均违反零能量条件（NEC），并允许膨胀和收缩的俘获区。然而，膨胀的俘获区会导致火墙。穿越该火墙的观测者所测能量密度的加权时间平均为负，且超过量子场能产生的最大 NEC 违反。因此，要么黑洞只能蒸发，要么半经典物理在视界处已失效。收缩俘获区的几何趋近于质量递减的入射 Vaidya 度规。仅一类解允许测试粒子穿越视界，以及薄壳坍缩成黑洞。这些结果显著约束了规则黑洞模型。仅在视界尺度上已发生对半经典物理显著偏离时，才能实现具有视界处规则物质性质的模型。Hayward-Frolov 模型可能仅描述蒸发，而不描述规则黑洞的形成。
引用
@article{arxiv.2003.12312,
title = {Pandora's box lid: geometry near the apparent horizon},
author = {Daniel R. Terno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12312},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 1 figure. The discussion was expanded and more special cases are now considered. A number of typos was fixed