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重整化群改进的Schwarzschild黑洞:阴影、环形振荡与强宇宙引力禁止

广义相对论与量子宇宙学 2026-05-08 v3 高能物理 - 理论

摘要

研究了一种遵循重整化群(RG)改进的类似Schwarzschild黑洞,其跃层函数在经典Schwarzschild外部与由截断尺度ξ\xi和插值参数γ\gamma支配的量子平滑内部之间进行插值。推导了视界结构、光球和阴影半径RshR_{\mathrm{sh}},并在统一框架下处理标量、电磁和Dirac势赝- Zerilli扰动。通过六阶WKB计算获得基本态和超振荡模式,并与时域环形振荡剖面进行验证。在无电荷或旋转的情况下生成的内哈克利视界处检验了强宇宙引力禁止(SCC),发现比值β=Imω/κ\beta=|\mathrm{Im}\omega|/\kappa_-在6%水平上与多极无关,遵循βλL/κ\beta\simeq\lambda_L/\kappa_-.热力学分析揭示了外视界处的Davies型相变以及(S,γ)切片上的非平凡Weinhold- Ruppeiner几何。将Schwarzschild衰减定律TH1/r+T_H\propto 1/r_+替换为钟形轮廓,最大值为THmax0.062T_H^{\max}\simeq 0.062。对(ξ\xi,γ\gamma)平面的扫描捕捉了阴影、标量势垒、SCC比值和Hawking温度的联合行为,揭示了接近极限边界处的细长新月形区域,Christodoulou-SCC在此处边缘被违反。与Bardeen、Hayward和Bonanno- Reuter黑洞的比较表明,本解在匹配扰动尺度下是规律黑洞族中最接近Schwarzschild的成员,而在1%水平上仍与Hayward和Bonanno- Reuter几何结构保持阴影退化。最后,分析了Hawking通量和能量辐射率的稀疏性,二者通过与外视界面积引力常数的单一辅函数相依(ξ\xi,γ\gamma).

关键词

引用

@article{arxiv.2604.24798,
  title  = {Renormalization-group improved Schwarzschild black hole: shadow, ringdown, and strong cosmic censorship},
  author = {Ahmad Al-Badawi and Faizuddin Ahmed and İzzet Sakallı},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24798},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 8 figures, and 9 tables. We are especially grateful to Prof. Roman Konoplya for his valuable comments and suggestions. New references have been added