[논문 리뷰] Comment on "Quantum Transfiguration of Kruskal Black Holes"

Mariam Bouhmadi-López, Suddhasattwa Brahma외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 02. 21.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 아쉬타카르 등(2018)이 제안한 양자 블랙홀 모델을 비판하며, 양자 매개변수로 인해 이 모델이 점 渐진적으로 평탄하지 않음을 입증함으로써 고전적 극한에서의 일致성을 떨어뜨린다. 주요 발견은 모델이 점 渐진적으로 평탄하지 않다는 점이므로, 이는 블랙홀의 양자적 확장으로서의 타당성을 무너뜨린다.

ABSTRACT

For any non-rotating effective quantum (uncharged) black hole model to be viable, its asymptotic structure of spacetime should reduce to that of a Schwarzschild black hole. After examining the asymptotic structure of quantum black holes proposed in Ashtekar et al., (2018), we find that the solution is actually not asymptotically flat. Departure from asymptotically flat spacetime is a direct consequence of the quantum parameters included in the model. Moreover, since the property of asymptotic flatness needs to be explicitly invoked, for instance, in relating the black hole and the white hole masses, it thereby raises a serious concern about the consistency of this model in view of the classical limit1.

연구 동기 및 목표

• 아쉬타카르 등(2018)의 양자 블랙홀 모델이 고전적 극한에서 슈바르츠실트 해로 감소하는지 평가하기.
• 모델의 시공간 구조가 물리적 일관성에 필수적인 조건인 점 渐진적으로 평탄한지 조사하기.
• 양자 매개변수들이 블랙홀 해의 대규모 기하학에 어떤 영향을 미치는지 평가하기.
• 모델의 점 渐진적 평탄성에서의 일관성 결여가 이론적 타당성에 어떤 영향을 미치는지 결정하기.

제안 방법

• 아쉬타카르 등(2018)이 제안한 양자 블랙홀 모델의 계량의 점 渐진적 행동 분석.
• 양자 보정 매개변수가 시공간의 장거리 기하학에 어떤 영향을 미치는지 검토하기.
• 모델의 시공간 구조를 표준적인 점 渐진적으로 평탄한 슈바르츠실트 해와 비교하기.
• 일반 상대성 이론 원리를 활용하여 양자 보정 하에서 점 渐진적으로 평탄성이 유지되는지 평가하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 아쉬타카르 등(2018)의 양자 블랙홀 모델은 시공간 구조에서 점 渐진적으로 평탄한가?
• RQ2 모델의 양자 매개변수들은 해의 대규모 기하학에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 점 渐진적으로 평탄하지 않은 것이 고전적 일반 상대성 이론과의 일관성에 대한 근본적인 장애물인가?
• RQ4 점 渐진적으로 평탄하지 않다면, 블랙홀과 화이트홀 단계 간의 질량 관계를 신뢰성 있게 확립할 수 있는가?

주요 결과

• 아쉬타카르 등(2018)이 제안한 양자 블랙홀 모델은 양자 매개변수의 포함으로 인해 점 渐진적으로 평탄하지 않다.
• 점 渐진적으로 평탄하지 않은 현상은 모델 구축 시 도입된 양자 보정에 직접적으로 기인한다.
• 블랙홀과 화이트홀 질량 간의 관계를 맺기 위해서는 점 渐진적으로 평탄성이 필수적이며, 이 결여는 이러한 관계를 약화시킨다.
• 점 渐진적으로 평탄하지 않은 것은 고전적 극한에서의 모델 일관성에 심각한 우려를 제기한다.