2024-04-20 (Information paradox, typical state and Firewall)

很喜欢Douglas最近的一个报告, 里面包含了他很多之前的工作和最近的一些思考。

首先,我想强调的一点是,黑洞的信息丢失问题并不是单单对于黑洞几何本身的一个问题。如果只是从黑洞的时空几何角度来理解或是尝试解决信息丢失问题都是片面的。或许从typical state的角度描述黑洞信息悖论会更好一点。

黑洞本身可以看做是一个具有有限自由度的热力学系统,同时他也是一个混沌系统。混沌系统的含义,利用黑洞的哈密顿量对系统做时间演化的话,系统的量子态应该趋近于一个typical state。特别的是,无论是对时间向前演化,或是向后演化,最终得到的typical state应该是同样的。

黑洞信息问题一般就可以这样描述:考虑一个黑洞背景上的量子场,取不同的时刻的Cauchy slice,计算某一个(视界外)子区域的纠缠熵,会发现纠缠熵会随着时间无穷增大,这与黑洞具有有限自由度矛盾。

当然在做这个计算的时候,我们需要选取一个特定黑洞的背景。最常见的我们会选取一个永恒黑洞。所以有些人会说,这个计算只能说明永恒黑洞具有信息丢失问题。永恒黑洞可能并不描述一个typical state。很有可能描述typical state的黑洞几何不会引起上面说的矛盾。

事实上永恒黑洞的确不是一个typical state,它对偶于两个CFT 的thermofield double state (TFD)。TFD state 描述了一种两个CFT之间极其特殊的纠缠状况,所以并不是一个typical state。但是如果我对其做一些微扰,如在边界处插入一个能量很小的算符
\hat{W}(t)|TFD\rangle
然后让整个系统演化,原则上来说,在scrambling time之后,系统会处在一个typical state 上。

在上一篇“Black holes and the butterfly effect”的文章里,Douglas已经告诉我们,这个很小的微扰在演化时间足够长后,会蓝移导致shock wave,从而改变时空几何。但是随时间向前演化和向后演化得到shock wave 几何是不同的!很大的不同:比如我们在左边的黑洞插入算符,那么对于右边处黑洞的观察者,两种不同的shock wave 几何对应了存在或者不存在firewall!这与typical state应该是同样的假设矛盾。

当然这个结论暗含的一个假设是,typical state是有几何描述的(shock wave geometry)。

如果存在不同的typical state,他们之间的相互转化的dynamics是什么样的呢?Douglas和zhenbin最新的一个想法是,这需要通过一些非微扰效应,比如发射baby universe来实现。

最后想瞎说的一点是,如果typical state可以是不一样的,那么scrambling 确实类似一种测量,他会让波函数塌缩到不同的typical state 上。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,440评论 5 467
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,814评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,427评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,710评论 1 270
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,625评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,014评论 1 275
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,511评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,162评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,311评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,262评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,278评论 1 328
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,989评论 3 316
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,583评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,664评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,904评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,274评论 2 345
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,856评论 2 339

推荐阅读更多精彩内容