[論文レビュー] Black hole complementarity gets troubled with a dynamical charged black hole

Dong-han Yeom, Heeseung Zoe|arXiv (Cornell University)|Nov 11, 2008

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、ホロウイット＝マラカナの提案を選択原理として採用しても、情報回収のためのヘイデン＝プレスキルの議論を適用すると、動的電荷を帯びたブラックホールは補完性を保てないことを示し、ブラックホール補完性に挑戦する。主な結果は、補完性が動的ブラックホール、中性のものも含めて破綻することであり、火炎壁パラドックスの解決策としてのこの提案の有効性を揺るがす。

ABSTRACT

Recently, there have been discussions that black hole complementarity is inconsistent and that the firewall is required to prohibit the observation of duplicated information. It is thought that if the Horowitz-Maldacena proposal works as a selection principle, then this may be an alternative to the firewall. In this paper, we first point out that the Horowitz-Maldacena proposal seems to help black hole complementarity for charged black holes. However, if we consider the Hayden-Preskill argument further, which states that a black hole can function as an information mirror after the information retention time, then we can show that the Horowitz-Maldaceana proposal cannot help black hole complementarity. This can be extended to neutral black hole cases. Therefore, in conclusion, we find that dynamical black holes do not respect complementarity, even with the Horowitz-Maldacena proposal.

研究の動機と目的

• ホロウイット＝マラカナの提案が、電荷を帯びたブラックホールの状況において補完性を救えるかどうかを評価すること。
• ヘイデン＝プレスキルの議論が、情報ミラー行動に与える影響を調査すること。
• 動的ブラックホール時空において補完性が存続可能かどうかを特定すること。
• 分析を電荷を帯びたものから中性のブラックホールのケースへ拡張すること。

提案手法

• ブラックホールのミクロ状態の選択原理としてホロウイット＝マラカナの提案を分析すること。
• ヘイデン＝プレスキルの議論を適用し、ブラックホールを情報保持時間後に情報を取り戻せる量子ミラーとしてモデル化すること。
• ホロウイット＝マラカナ機構とヘイデン＝プレスキルのダイナミクスの組み合わせが補完性を保っているかどうかを評価すること。
• 類似する情報回収ダイナミクスを考慮することで、中性ブラックホールへの議論の拡張を試みること。
• これらの枠組み下で、動的ブラックホール幾何における量子情報の流れの整合性を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ヘイデン＝プレスキルの情報ミラーモデルのもとで、ホロウイット＝マラカナの提案が電荷を帯びたブラックホールにおける情報の二重性を防げるか？
• RQ2 ブラックホールの情報回収に関するヘイデン＝プレスキルの議論が、ブラックホール補完性の有効性を損なうか？
• RQ3 ホロウイット＝マラカナの提案と情報ミラーのダイナミクスの両方が考慮された場合、補完性は動的ブラックホールで保たれるか？
• RQ4 電荷を帯びたブラックホールにおける補完性の失敗は、中性ブラックホール系へ拡張可能か？

主な発見

• ホロウイット＝マラカナの提案は、ヘイデン＝プレスキルの情報回収メカニズムと組み合わせると、ブラックホール補完性を支持できない。
• ホロウイット＝マラカナの選択原理があっても、動的電荷を帯びたブラックホールは情報ミラー行動のおかげで補完性を保てない。
• 補完性の崩壊は、ヘイデン＝プレスキルの議論が、補完性と不一致な方法で情報が取り出せると示唆するため生じる。
• 結論は中性ブラックホールにも拡張され、補完性が動的ブラックホールの状況では一般に無効であることが示唆される。