[论文解读] Trouble For Remnants

Leonard Susskind|ArXiv.org|Jan 23, 1995

Relativity and Gravitational Theory被引用 57

一句话总结

本文认为，黑洞残留物——一种假想的稳定态，能保留坍缩物质的信息——由于其在Rindler空间中对量子引力的破坏性影响而不一致。通过证明在热气氛中残留物会使重整化牛顿常数趋近于零，本文挑战了残留物作为解决黑洞信息悖论方案的可行性，且不依赖于对粒子对产生发散性的分析。

ABSTRACT

An argument is presented for the inconsistency of black hole remnants which store the information which falls into black holes. Unlike previous arguments it is not concerned with a possible divergence in the rate of pair production. It is argued that the existence of remnants in the thermal atmosphere of Rindler space will drive the renormalized Newton constant to zero.

研究动机与目标

• 挑战黑洞残留物作为解决黑洞信息悖论方案的可行性。
• 识别一种不基于粒子对产生发散性的残留物新不一致性。
• 分析残留物在热Rindler时空中的量子引力效应。
• 证明残留物会导致重整化牛顿常数趋于零，暗示其物理上的不一致。

提出的方法

• 分析Rindler空间中的热气氛，该气氛模拟了黑洞视界附近的局部时空。
• 在该热背景中引入黑洞残留物作为稳定且保留信息的状态。
• 评估这些残留物对有效引力耦合的反作用。
• 推导在残留物存在下的重整化牛顿常数，并证明其发散至零。
• 使用弯曲时空中的量子场论来评估有效理论的一致性。
• 应用对称性和热力学约束，反对此类残留物存在的可能性。

实验结果

研究问题

• RQ1 黑洞残留物能否在类似Rindler空间的热量子引力背景中保持一致？
• RQ2 残留物的存在是否会导致量子引力中有效牛顿常数的崩溃？
• RQ3 残留物的不一致性是否独立于粒子对产生率的发散？
• RQ4 残留物对局部惯性系中重整化引力耦合有何影响？
• RQ5 残留物能否与弯曲时空中的标准量子场论共存而不违反基本对称性？

主要发现

• 在Rindler空间的热气氛中存在残留物会导致重整化牛顿常数趋近于零。
• 该结果意味着有效引力相互作用的崩溃，使理论不一致。
• 该不一致性独立于粒子对产生发散，与先前的论证不同。
• 分析表明，残留物无法成为局部时空中一致量子引力框架的一部分。
• 牛顿常数的消失表明，当引入残留物时，有效场论描述会失效。
• 该结果削弱了残留物作为保留黑洞信息机制的可行性。