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仅在普朗克标度附近违背能量条件的简单可穿越虫洞

广义相对论与量子宇宙学 2022-04-06 v4 高能物理 - 理论

摘要

我们给出一个静态、轴对称的可穿越虫洞时空,其Arnowitt-Deser-Misner(ADM)质量为零,由一个长度参数ll和形变参数aa刻画,并在l0l\to 0时退化为无质量Kerr真空虫洞。该时空处处解析,并借助局域化的奇异物质正则化了无质量Kerr虫洞的环状锥形奇点,该物质仅于虫洞喉部附近违背标准能量条件。在球对称情形(a=0a=0),虫洞喉部的面积半径恰为ll,且所有标准能量条件在距喉部约1.60l1.60l的固有径向距离之外均被满足。若ll等于普朗克长度lpl_{\rm p},喉部曲率超出普朗克标度,但我们的虫洞在l10lpl\simeq 10l_{\rm p}时可为半经典模型。取l=10lpl=10l_{\rm p},支撑该虫洞的负能量总量仅E26.5mpc2E\simeq -26.5m_{\rm p}c^2,约为5.77×104g-5.77\times 10^{-4}{\rm g}的静质量能量。研究表明,赤道面上的测地线行为不因奇异物质的局域化而发生定性改变。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.07052,
  title  = {Simple traversable wormholes violating energy conditions only near the Planck scale},
  author = {Hideki Maeda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07052},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 8 figures; v4, final version to appear in Classical and Quantum Gravity, including new discussions on the Misner-Sharp quasi-local mass and Fig. 4