[论文解读] 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 5

一句话总结

本文表明，与以往认为不同，极端R-N黑洞的温度并不受无锥形奇点的限制。通过使用类似Kruskal的坐标系，作者证明了任何温度——包括无穷大——在数学上都是自洽的，从而解决了广义相对论与弦理论模型之间关于极端黑洞温度的明显矛盾，后者曾暗示其温度为无穷大。

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.

研究动机与目标

• 探究极端黑洞的温度是否受无锥形奇点要求的限制。
• 为任意温度下的极端黑洞构造类似Kruskal的坐标系。
• 解决广义相对论与弦理论在极端黑洞温度问题上的明显不一致。
• 分析近期提出的、看似具有无穷大温度的弦论极端黑洞模型。
• 证明锥形奇点的论证并不限制极端黑洞的温度。

提出的方法

• 为任意温度下的极端R-N黑洞构造类似Kruskal的坐标系。
• 使用广义相对论的形式体系分析具有非零温度的极端黑洞几何结构。
• 应用无锥形奇点的条件，以检验温度的限制。
• 将分析扩展至一个具有明显无穷大温度的弦论极端黑洞模型。
• 证明无锥形奇点并不对极端黑洞的温度施加限制。
• 利用度规的数学自洽性，表明无穷大温度并未被几何约束所排除。

实验结果

研究问题

• RQ1 极端黑洞在不引入锥形奇点的前提下，是否可以具有非零温度？
• RQ2 类似Kruskal的坐标在描述任意温度下的极端黑洞中起什么作用？
• RQ3 锥形奇点的论证如何限制极端黑洞的温度？
• RQ4 弦论极端黑洞模型中看似无穷大的温度是否在物理上不一致？
• RQ5 能否为具有任意有限或无穷大温度的极端黑洞构造出一致的时空几何？

主要发现

• 极端R-N黑洞的温度不受无锥形奇点要求的限制。
• 类似Kruskal的坐标系可为任意温度（包括无穷大值）下的极端黑洞构造。
• 无锥形奇点并不对极端黑洞的温度施加上界。
• 近期提出的具有无穷大温度的弦论极端黑洞模型在几何上是一致的。
• 本文解决了广义相对论与弦理论在极端黑洞温度问题上的潜在矛盾。
• 分析证实，温度并非极端黑洞几何上被禁止的参数。