[论文解读] A Note on the Trans-Planckian Censorship Conjecture

Alex Kehagias, Antonio Riotto|arXiv (Cornell University)|Nov 20, 2019

Cosmology and Gravitation Theories被引用 1

一句话总结

本文主张，德西特空间中黑洞热力学自然导致了弥散距离猜想的出现，表明在快滚暴胀期间，视界位于宇宙事件视界之内。此外，本文进一步证明，贝肯斯坦熵界限与哈勃熵界限各自独立地导出相同的猜想，从而强化了其在基本热力学原理中的基础。

ABSTRACT

We discuss the Swampland Distance Conjecture in the framework of black hole thermodynamics. In particular, we consider black holes in de Sitter space and we show that the Swampland Distance Conjecture is a consequence of the fact that apparent horizons are always inside cosmic event horizons whenever they exist in the case of fast-roll inflation. In addition, we show that the Bekenstein and the Hubble entropy bounds for the entropy in a region of spacetime lead similarly to the same conjecture.

研究动机与目标

• 在黑洞热力学框架内，探究弥散距离猜想的起源。
• 分析在快滚暴胀期间，德西特空间中视界与宇宙事件视界之间的关系。
• 探讨熵界限——特别是贝肯斯坦界限与哈勃界限——是否蕴含弥散距离猜想。
• 建立该猜想的热力学推导，将其建立在物理原理之上，而非现象学假设。

提出的方法

• 分析包含黑洞的德西特时空的因果结构，以比较视界与宇宙事件视界。
• 应用视界仅在被宇宙事件视界包围时才存在的条件，该条件适用于快滚暴胀期间。
• 利用贝肯斯坦熵界限，对由视界包围的区域推导标量场距离的约束。
• 将哈勃熵界限应用于同一时空区域，以推导等价的约束。
• 将所得约束与弥散距离猜想的形式进行比较，以识别其等价性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在快滚暴胀期间，德西特空间中视界位于宇宙事件视界内部，是否意味着弥散距离猜想？
• RQ2 在黑洞与宇宙视界背景下，贝肯斯坦熵界限是否能重现弥散距离猜想？
• RQ3 哈勃熵界限是否与贝肯斯坦界限具有同等能力，导出相同的猜想？
• RQ4 在德西特时空中，弥散距离猜想在多大程度上可从基本热力学原理推导而出？

主要发现

• 弥散距离猜想源于德西特空间中快滚暴胀期间，视界始终被包含在宇宙事件视界内的几何约束。
• 当将贝肯斯坦熵界限应用于由视界包围的区域时，可导出与弥散距离猜想形式一致的标量场距离约束。
• 哈勃熵界限得出了相同的标量场距离约束，表明两种界限均独立支持该猜想。
• 因此，该猜想被证明是基本热力学定律的推论，而非人为假设。