弯曲时空中的有效托尔曼温度

我们回顾了近期的有效托尔曼温度提案，并展示了其在各种引力系统中的应用。在蒸发黑洞的 Unruh 态中，发现自由落体能量密度在视界处负发散，这与在 Kruskal 坐标系中进行的传统计算形成对比。我们通过指出 Kruskal 坐标系在视界处可能不再是适当坐标系来解决这一冲突。在 Hartle-Hawking-Israel 态中，尽管视界处的固有能量密度为负有限值，但由于霍金温度的无限蓝移，托尔曼温度在此处发散。然而，与霍金辐射一致的斯特藩 - 玻尔兹曼定律表明，有效托尔曼温度最终在各处都是有限的，且等效原理在视界处令人惊讶地得到了恢复。接着，我们还表明火墙必然从 Unruh 真空中出现，因此蒸发黑洞中的托尔曼温度自然发散，这是由于穿过视界的无限蓝移负入射通量所致，而以有效托尔曼温度为特征的出射霍金辐射确实起源于量子大气层，而不仅仅是在视界处。因此，一旦我们摒弃 Unruh 态中的霍金辐射起源于视界处无限蓝移的出射激发这一事实，火墙与霍金辐射的大气层就被证明是兼容的。最后，作为宇宙学应用，温热暴胀情景中的初始辐射能量密度被假定为在暴胀开始时是有限的。我们利用有效托尔曼温度成功找到了温热暴胀中非零初始辐射能量密度的起源。