En la página 8 del artículo " Soft Hair on Black Holes ", los autores dicen:
Dejar denota el estado cuántico entrante de un agujero negro definido en . Suponemos que está formado con materia neutra de modo que en . Entonces
es con un fotón suave adicional de polarización .
Ahora los autores están hablando claramente de "estados cuánticos de un agujero negro". Además, dicen que el estado "está definido en el horizonte".
Clásicamente, un agujero negro es una región del espacio-tiempo. ¿Qué sentido tiene hablar de "estados cuánticos de una región del espacio-tiempo"? ¿O en realidad se están refiriendo al estado cuántico de la materia que formó el agujero negro por colapso?
Estoy confundido con eso. ¿Cuáles son estos estados cuánticos de un agujero negro? ¿Por qué se definen en el horizonte? ¿Cuál es el espacio de Hilbert correspondiente y cómo se construye?
No estoy muy versado en la gravedad cuántica, pero creo que la siguiente es básicamente la idea correcta en caso de que nadie con más conocimientos pueda dar una respuesta.
En GR clásico, tenemos un conjunto de teoremas que están en perfecta analogía con las leyes de la termodinámica. La contraparte de la segunda ley es una afirmación de que el área total de los agujeros negros siempre aumenta.
Debido a que la entropía, tal como se entiende en la termodinámica ordinaria, tiene una interpretación estadística como el logaritmo del número de estados accesibles, esto hace que sea natural plantear la hipótesis de que la información sobre el estado cuántico de un agujero negro puede tratarse de algún modo como si estuviera viviendo en el horizonte de sucesos.
Clásicamente, un agujero negro es una región del espacio-tiempo. ¿Qué sentido tiene hablar de "estados cuánticos de una región del espacio-tiempo"?
En una teoría de la gravedad cuántica, esperaríamos que un espacio-tiempo vacío tuviera tanta estructura como el vacío QFT, que es un objeto complicado. En términos semiclásicos, esperamos que haya cosas como pares de gravitones virtuales y demás.
¿O en realidad se están refiriendo al estado cuántico de la materia que formó el agujero negro por colapso?
La cuestión de qué sucede con el contenido de información de la materia que cae es la paradoja de la información del agujero negro, que es una cuestión abierta y por encima de mi nivel salarial.