[論文レビュー] Temperatures of extremal black holes

Amit Ghosh, P. Mitra|ArXiv.org|Jul 14, 1995

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、極端なライスナー＝ノールストロムブラックホールの温度が、従来の考えとは異なり、角座標特異性の欠如によって制限されていないことを示している。クリスカルに類似した座標を用いて、著者らは任意の温度—無限大を含む—が数学的に整合的であることを示し、無限大の温度を示唆するストリング理論モデルとの顕著な矛盾を解消した。

ABSTRACT

The temperature of an extremal Reissner - Nordstrom black hole is not restricted by the requirement of absence of a conical singularity. It is demonstrated how Kruskal-like coordinates may be constructed corresponding to any temperature whatsoever. A recently discovered stringy extremal black hole which apparently has an infinite temperature is also shown to have its temperature unrestricted by conical singularity arguments.

研究の動機と目的

• 極端なブラックホールの温度が、角座標特異性の欠如という要件によって制限されているかどうかを調査すること。
• 任意の温度における極端なブラックホールに対してクリスカルに類似した座標系を構築すること。
• 一般相対性理論とストリング理論の間で生じる極端なブラックホールの温度に関する顕著な不一致を解消すること。
• 最近提案されたストリング的極端ブラックホールモデル（顕著に無限大の温度を示すもの）を分析すること。
• 角座標特異性の議論が、極端なブラックホールの温度を制限しないことを示すこと。

提案手法

• 任意の温度における極端なライスナー＝ノールストロムブラックホールに対してクリスカルに類似した座標系を構築すること。
• 一般相対性理論の形式的枠組みを用いて、非ゼロ温度を持つ極端なブラックホールの幾何学的性質を分析すること。
• 角座標特異性の欠如という条件を適用し、温度の制限をテストすること。
• ストリング理論的モデルにおける極端なブラックホールの分析を拡張し、顕著に無限大の温度を示すものについて検討すること。
• 角座標特異性の欠如が、極端なブラックホールの温度に上限を課さないことを示すこと。
• 計量の数学的整合性を用いて、無限大の温度が幾何的制約によって排除されないことを示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 極端なブラックホールが角座標特異性を生じさせずに、ゼロでない温度を持つことは可能か？
• RQ2 クリスカルに類似した座標は、任意の温度における極端なブラックホールの記述において果たす役割は何か？
• RQ3 角座標特異性の議論は、極端なブラックホールの温度をどの程度制限するか？
• RQ4 ストリング理論的極端ブラックホールの顕著な無限大温度は物理的に整合的でないか？
• RQ5 任意の有限または無限大の温度を持つ極端なブラックホールに対して、整合的な時空幾何を構築できるか？

主な発見

• 極端なライスナー＝ノールストロムブラックホールの温度は、角座標特異性の欠如という要件によって制限されない。
• クリスカルに類似した座標は、無限大を含む任意の温度における極端なブラックホールに対しても構築可能である。
• 角座標特異性の欠如は、極端なブラックホールの温度に上界を課さない。
• 最近提案された無限大温度を示すストリング的極端ブラックホールモデルは、幾何学的に整合的であることが示された。
• この論文は、一般相対性理論とストリング理論の間で生じる極端なブラックホール温度に関する潜在的矛盾を解消した。
• 分析により、温度が極端なブラックホールに対して幾何学的に禁止されるパラメータではないことが確認された。