Evolution of Black Holes in Anti-de Sitter Spacetime and the Firewall Controversy

این پایان‌نامه بر بحث‌های اخیر فایروال پیرامون سیاه‌چاله‌های در حال تبخیر تمرکز دارد و نشان می‌دهد که در بهترین مثال درک شده در مورد سیاهچاله‌های باردار الکتریکی با افق رویداد تخت در فضا-زمان ضد دی سیتر (AdS)، دیوار آتش این کار را انجام می‌دهد. ایجاد نمی شود.

دیوار آتش، که یک سیاهچاله به اندازه کافی قدیمی را احاطه کرده است، تهدید می کند که به یک بحران بزرگ تبدیل شود، زیرا ممکن است حتی زمانی که انحنای فضازمان کوچک است، اتفاق بیفتد، که با نسبیت عام در تضاد است.

اما، وضعیت پایانی برای سیاهچاله‌های مسطح مجانبی به درستی درک نمی‌شود، زیرا انحنای آن‌ها نامحدود می‌شود. با کار با سیاهچاله های باردار مسطح در AdS از این مشکل جلوگیری می شود. وجود بار الکتریکی بسیار مهم است زیرا سیاهچاله ها در طول عمر طولانی خود به ناچار بارها را دریافت می کنند. این سیاه‌چاله‌ها همیشه به سمت حد نهایی تکامل می‌یابند و سپس توسط اثرات گرانشی کوانتومی نابود می‌شوند. این اتفاق زودتر از زمان مورد نیاز برای رمزگشایی تشعشعات هاوکینگ رخ می دهد تا دیوار آتش هرگز وارد نشود، همانطور که هارلو و هایدن حدس می زنند.

با انگیزه پارادوکس از دست دادن اطلاعات، نویسنده همچنین به بررسی این امکان می‌پردازد که پیکربندی‌های «هیولا» ممکن است وجود داشته باشد، با یک فضای داخلی خودسرانه بزرگ که توسط یک سطح محدود محدود شده است. بررسی چنین شی ای در AdS نشان می دهد که در بهترین حالت قابل درک، چنین شی -- بسیار شبیه دیوار آتش -- نمی تواند وجود داشته باشد.

This thesis focuses on the recent firewall controversy surrounding evaporating black holes, and shows that in the best understood example concerning electrically charged black holes with a flat event horizon in anti-de Sitter (AdS) spacetime, the firewall does not arise.

The firewall, which surrounds a sufficiently old black hole, threatens to develop into a huge crisis since it could occur even when spacetime curvature is small, which contradicts general relativity.

However, the end state for asymptotically flat black holes is ill-understood since their curvature becomes unbounded. This issue is avoided by working with flat charged black holes in AdS. The presence of electrical charge is crucial since black holes inevitably pick up charges throughout their long lifetime. These black holes always evolve toward extremal limit, and are then destroyed by quantum gravitational effects. This happens sooner than the time required to decode Hawking radiation so that the firewall never sets in, as conjectured by Harlow and Hayden.

Motivated by the information loss paradox, the author also investigates the possibility that “monster” configurations might exist, with an arbitrarily large interior bounded by a finite surface area. Investigating such an object in AdS shows that in the best understood case, such an object -- much like a firewall -- cannot exist.