[论文解读] Instability of small AdS black holes in sixth-order gravity

Yun Soo Myung, De-Cheng Zou|arXiv (Cornell University)|Apr 6, 2018

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 20被引用 3

一句话总结

本文研究了六阶引力理论中较小反德西特（AdS）黑洞的不稳定性，该理论结合了里奇三次引力与李-威克项。通过求解一种类利赫纳罗兹线性化方程，本文在里奇三次引力中识别出小AdS黑洞的不稳定里奇张量微扰，通过热力学分析验证了相关稳定性猜想，并利用利赫纳罗兹算子的静态本征函数发现了一类新的非-AdS黑洞解。

ABSTRACT

We investigate the stability analysis of AdS black holes in the higher dimensional sixth-order gravity. This gravity is composed of Ricci cubic gravity and Lee-Wick term. It indicates that the Ricci tensor perturbations exhibit unstable modes for small AdS black holes in Ricci cubic gravity by solving the Lichnerowicz-type linearized equation. We show that the correlated stability conjecture holds for the AdS black hole by computing all thermodynamic quantities in Ricci cubic gravity. Furthermore, we find a newly non-AdS black hole in Ricci cubic gravity by making use of a static eigenfunction of the Lichnerowicz operator.

研究动机与目标

• 分析高阶导数引力理论中较小反德西特（AdS）黑洞的稳定性。
• 通过计算热力学量，研究相关稳定性猜想在里奇三次引力中是否成立。
• 利用利赫纳罗兹算子的本征函数，探索在AdS之外是否存在新的黑洞解。
• 确定里奇张量微扰在触发小AdS黑洞不稳定性中的作用。

提出的方法

• 求解类利赫纳罗兹线性化方程，以分析小AdS黑洞中的里奇张量微扰。
• 应用利赫纳罗兹算子，识别里奇三次引力引力场中不稳定模态。
• 计算质量、熵和比热等热力学量，以检验相关稳定性猜想。
• 利用利赫纳罗兹算子的静态本征函数，构造一类新的非-AdS黑洞解。
• 将里奇三次引力与李-威克项结合，以建模六阶引力，并评估其对黑洞稳定性的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 在里奇三次引力中，小AdS黑洞是否表现出不稳定的里奇张量微扰？
• RQ2 基于热力学分析，相关稳定性猜想是否适用于里奇三次引力中的AdS黑洞？
• RQ3 能否利用里奇三次引力中利赫纳罗兹算子的静态本征函数，推导出一类新的非-AdS黑洞解？
• RQ4 在六阶引力中引入李-威克项，如何影响小AdS黑洞的稳定性？

主要发现

• 通过求解类利赫纳罗兹线性化方程，在里奇三次引力中的小AdS黑洞中发现了不稳定的里奇张量微扰。
• 通过计算热力学量，验证了相关稳定性猜想在里奇三次引力中的AdS黑洞上成立。
• 通过利用里奇三次引力中利赫纳罗兹算子的静态本征函数，发现了一类新的非-AdS黑洞解。
• 小AdS黑洞的不稳定性主要由里奇张量模态驱动，表明在此参数区域经典稳定性发生破坏。