《任意時空維度上黑洞近視界性質和黑洞熵起源問題研究》是依託華中科技大學，由梅健偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：任意時空維度上黑洞近視界性質和黑洞熵起源問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梅健偉
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對任意時空維度上黑洞之間共同特性的研究可以為進一步理解黑洞熵起源問題提供寶貴線索。這個過程中引力在黑洞視界附近的性質起著關鍵作用。規範/引力對偶暗示黑洞的量子特性很可能由一個共形場論來描述；我們在[CQG29(2012)]中提出新思路來揭示引力作用量如何在黑洞視界附近獲得共形對稱性，由此還進一步發現在高時空維度上引力在黑洞視界附近具有的比共形對稱性大得多的對稱群[PRD(2014)已接受]。本項目將以此為基礎對任意時空維度上黑洞的近視界性質作系統研究，這有望為任意維度上的黑洞/共形（或其它高對稱性）場論對偶提供更詳細的證據。我們將力圖實現兩個關鍵目標：（1）找到引力在任意維度黑洞視界附近所具有的完整內稟對稱性，並對之進行分類；（2）我們的新方法在幫助找到新對稱性的同時也在預言黑洞性質方面帶來巨大挑戰，使之前用來計算黑洞熵的方法都不再直接適用；我們需要發展新的技術來獲得新對稱性對黑洞熵的預言。
結題摘要
量子引力理論是現代理論物理研究的最重要目標之一，為黑洞熵找到一個正確的理論解釋有望為發現量子引力理論提供一個突破口。人們於1997年發現了黑洞熵與黑洞所處時空背景上的漸進對稱性之間的定量關係，又於2009年開始針對極端黑洞建立了黑洞熵與黑洞視界上漸進對稱性之間的定量關係。將後者推廣到任意時空維度的任意黑洞是本項目的主要目標。通過本項目研究，我們發現通過定義適當的邊界條件，任意時空維度的黑洞視界附近都存在擴展BMS對稱性，其中由超轉動算符構成的子代數與我們在2014年發現的類-Witt代數一致。所發現的擴展BMS代數的荷與黑洞的熵和角動量存在密切聯繫，這項工作發表在PRD95(2017)104053。此外，還可以利用探針物質場來研究背景時空的漸進對稱性。我們首次證明，麥克斯韋方程在Kerr黑洞和Kerr-Newman-NUT-AdS黑洞的近視界區域都具有隱藏共形對稱性。這項工作發表在 JHEP 1804 (2018) 001。上述論文均被SCI收錄，相關研究成果對於深入認識黑洞近視界對稱性存在的普遍性，進一步挖掘黑洞近視界對稱性與黑洞熵之間的聯繫等都有重要的研究價值。
