[논문 리뷰] Temperatures of extremal black holes

Amit Ghosh, P. Mitra|ArXiv.org|1995. 07. 14.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 1인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 이전에 생각되었듯이 원추 특이성이 없음으로 인해 극한 리스너-노르트스트롬 블랙홀의 온도가 제한되지 않는다는 것을 보여준다. 크루스칼 유사 좌표를 사용하여 저자들은 어떤 온도—무한대를 포함하여—수학적으로 일관된 것으로 나타내었으며, 이는 무한대 온도를 유도하는 블랙홀 모델과의 명백한 모순을 해결한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 극한 블랙홀의 온도가 원추 특이성이 없어야 한다는 조건에 의해 제한되는지 조사하기.
• 임의의 온도에서 극한 블랙홀에 대한 크루스칼 유사 좌표계를 구성하기.
• 일반 상대성 이론과 블랙홀의 온도에 관해 끈적한 이론 모델 간의 명백한 모순을 해결하기.
• 최근 제안된 끈이론적 극한 블랙홀 모델을 분석하기. 이 모델은 무한대 온도를 갖는 것처럼 보인다.
• 원추 특이성 논거가 극한 블랙홀의 온도를 제한하지 않는다는 것을 입증하기.

제안 방법

• 임의의 온도에서 극한 리스너-노르트스트롬 블랙홀에 대한 크루스칼 유사 좌표계를 구성하기.
• 일반 상대성 이론의 형식을 사용하여 비영 온도를 가진 극한 블랙홀의 기하학을 분석하기.
• 원추 특이성이 없음 조건을 적용하여 온도 제약을 시험하기.
• 무한대 온도를 유도하는 것으로 보이는 끈이론적 모델에 대해 분석을 확장하기.
• 원추 특이성이 없음 조건이 극한 블랙홀의 온도에 상한을 둔다는 것을 입증하지 못함을 보여주기.
• 메트릭의 수학적 일관성을 사용하여 무한대 온도가 기하학적 제약에 의해 배제되지 않음을 보여주기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 원추 특이성이 없도록 하면서도 온도가 0이 아닌 극한 블랙홀은 존재할 수 있는가?
• RQ2 극한 블랙홀의 임의의 온도에서 크루스칼 유사 좌표의 역할은 무엇인가?
• RQ3 원추 특이성 논거는 극한 블랙홀의 온도를 어떻게 제약하는가?
• RQ4 끈이론적 극한 블랙홀의 명백한 무한대 온도는 물리적으로 일관되지 않은가?
• RQ5 임의의 유한하거나 무한한 온도를 가진 극한 블랙홀에 대해 일관된 시공간 기하학을 구성할 수 있는가?

주요 결과

• 극한 리스너-노르트스트롬 블랙홀의 온도는 원추 특이성이 없음 조건에 의해 제한되지 않는다.
• 크루스칼 유사 좌표는 온도가 유한하거나 무한대일 경우에도 극한 블랙홀에 대해 구성될 수 있다.
• 원추 특이성이 없음 조건은 극한 블랙홀의 온도에 상한을 둔다 할 수 없다.
• 최근 제안된 무한대 온도를 갖는 끈이론적 극한 블랙홀 모델은 기하학적으로 일관됨이 입증되었다.
• 이 논문은 일반 상대성 이론과 끈이론 간의 극한 블랙홀 온도에 관한 잠재적 모순을 해결하였다.
• 분석은 온도가 극한 블랙홀에 대해 기하학적으로 금지된 매개변수가 아님을 확인하였다.