Loading...

Infrared Structure of Gravity and Information Paradox of Black Holes

Alavi Zadeh, Jalal Addin | 2024

10 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 56815 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Faraji Astaneh, Amin
  7. Abstract:
  8. According to general theory of relativity, collapse of matter under gravitational force leads to the formation of black holes. Considering the quantum effect shows that black holes have thermal radiation which cause them to evaporate. After a complete evaporation, the state of radiation can not contain all information of initial matter. In other word, this process does not obey unitary evolution of quantum mechanics. This is called the black hole information paradox, which has been one of the most challenging problem of theoretical physics for several recent decades. Recently, a deep connections between asymptotic symmetries, soft graviton theorem and gravitational memory effect has been found by Strominger et.al. These notions were being treated separately for many years, but now we can consider them related in infrared structure of gravity. In this thesis, we review the notions of asymptotic symmetries, their associated conserved charges during a gravitational scattering process and their relations with soft graviton theorem. Then we discuss that how they can influence the process of formation and evaporation of black hole. Finally we argue that in this context, one can tackle some of pre-assumptions of information paradox and come up with some new ideas to resolve the problem
  9. Keywords:
  10. Black Hole Information Paradox ; Gravitational Scattering ; Conserved Charges ; Asymptotic Symmetry

 Digital Object List

 Bookmark

  • پیشگفتار
  • مروری بر فیزیک سیاهچالهﻫﺎ و پارادوکس اطلاعات
    • مقدمه
    • متریک شوارتزشیلد
    • سیاهچاله شوارتزشیلد
    • رمبش غبار کروی
      • گرانش سطحی و افق کیلینگ
    • متریک سیاهچاله باردار
    • متریک سیاهچالهﻫﺎﯼ چرخان
      • سیاهچاله کر
      • سیاهچاله کر-نیومن
    • کمیتﻫﺎﯼ پایسته و قوانین چهارگانه‌ی سیاهچالهﻫﺎ
    • ترمودینامیک سیاهچاله ها
    • سیستمﻫﺎﯼ کوانتومی آمیخته
      • درهم‌تنیدگی در سیستمﻫﺎﯼ مرکب کوانتومی
    • اطلاعات در سیستمﻫﺎﯼ کوانتومی
    • پارادوکس اطلاعات در سیاهچاله ها
      • تحول حالت خالص به حالت آمیخته در فرایند تبخیر سیاهچاله ، بر خلاف اصل تحول یکانی مکانیک کوانتومی
      • عدم امکان شناسایی اطلاعات ماده ی اولیه با توجه به حالت تابش نهایی
  • فضازمان مجانباً تخت و تقارنﻫﺎﯼ آن
    • مقدمه
    • ساختار مجانبی فضازمان تخت
    • گرانش در فضازمانﻫﺎﯼ مجانباً تخت
      • معادلات انیشتین در فضا زمان مجانباًً تخت
      • مسئله‌ی مقدار اولیه در فضازمان مجانباًً تخت
    • تبدیلات تقارنی فضازمان مجانباً تخت
      • ابر انتقال
      • تاثیر ابر انتقال بر کمیتﻫﺎﯼ متریک
      • ابردوران
      • تبدیلات BMS تعمیم یافته
    • پیوست آ : دستگاه مختصات گنج نگاری
    • پیوست ب
  • مسئله‌ی پراکندگی گرانشی، تقارنﻫﺎﯼ آن و قضیه نرم واینبرگ
    • مقدمه
    • مسئله‌ی پراکندگی گرانشی و تقارنﻫﺎﯼ آن
    • پایستگی بار ابرانتقال در فرایند پراکندگی گرانشی
    • بارهای پیوسته‌ی ابرانتقال از منظر دینامیک هامیلتونی
    • پراکندگی گرانشی از دیدگاه کوانتومی و پیامدﻫﺎﯼ تقارن ابرانتقال
    • کوانتش امواج گرانشی در نزدیکی نواحی مجانبی
    • عملگر جریان نرم
    • هم ارزی قضیه نرم واینبرگ و ناوردایی ابر انتقال ماتریس پراکندگی
    • عملگر بار نرم و تاثیر آن روی خلا
    • پیوست ج : قضیه‌ی نرم واینبرگ برای گرویتون ها
  • تقارنﻫﺎﯼ مجانبی، بارهای پایسته و مسئله‌ی اطلاعات سیاهچاله‌ها
    • مقدمه
    • اثر تبدیل ابرانتقال بر سیاهچاله
    • بارهای BMS سیاهچاله
    • فعال شدن بار ابردوران در فرایند تشکیل سیاهچاله
      • بحثی مهم در باره‌ی قضیه بی مویی در تشکیل سیاهچاله
    • بارهای روی افق سیاهچاله
    • اثرات کوانتومی بارﻫﺎﯼ نرم ابرانتقال
    • تاثیر بارهای پایسته‌ی BMS در مسئله‌ی تبخیر سیاهچاله ها
      • استدلال اول: بررسی تبخیر سیاهچاله‌ای با بار نرم
      • استدلال دوم: بوجود آمدن درهم تنیدگی بین حالت اولیه تابش و حالتﻫﺎﯼ بعدی توسط بقای بارهای BMS
      • استدلال سوم: امکان رسیدن به حالت خالص در انتهای تبخیر با در نظر گرفتن حالتﻫﺎﯼ پوشیده برای تابش هاوکینگ
  • جمع بندی، مطالب تکمیلی و پژوهشﻫﺎﯼ پیش رو
    • جمع بندی
    • مطالب تکمیلی
      • اثر حافظه‌ی گرانشی
      • اثر حافظه و تبدیل ابرانتقال
      • مسئله‌ی شمارش میکرو حالت‌ها و آنتروپی سیاهچاله
      • بحث ها و دیدگاه‌‌های انتقادی پیرامون تاثیر بارهای پایسته در حل پارادوکس اطلاعات
    • پژوهشﻫﺎﯼ پیش رو
      • محاسبه‌ی تابش هاوکینگ برای سیاهچاله‌ی ابرانتقال یافته
      • تابش گرانشی ماده‌ی رمبنده، اثر حافظه‌ی گرانشی و پارادوکس اطلاعات سیاهچاله
  • مراجع
...see more