Entanglement entropy production in gravitational collapse: covariant regularization and solvable models
Notice bibliographique
Résumé
We study the dynamics of vacuum entanglement in the process of gravitational collapse and subsequent black hole evaporation. In the first part of the paper, we introduce a covariant regularization of entanglement entropy tailored to curved spacetimes; this regularization allows us to propose precise definitions for the concepts of black hole “exterior entropy” and “radiation entropy.” For a Vaidya model of collapse we find results consistent with the standard thermodynamic properties of Hawking radiation. In the second part of the paper, we compute the vacuum entanglement entropy of various spherically-symmetric spacetimes of interest, including the nonsingular black hole model of Bardeen, Hayward, Frolov and Rovelli-Vidotto and the “black hole fireworks” model of Haggard-Rovelli. We discuss specifically the role of event and trapping horizons in connection with the behavior of the radiation entropy at future null infinity. We observe in particular that (i) in the presence of an event horizon the radiation entropy diverges at the end of the evaporation process, (ii) in models of nonsingular evaporation (with a trapped region but no event horizon) the generalized second law holds only at early times and is violated in the “purifying” phase, (iii) at late times the radiation entropy can become negative (i.e. the radiation can be less correlated than the vacuum) before going back to zero leading to an up-down-up behavior for the Page curve of a unitarily evaporating black hole.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».