Information Loss Problem in Linear Dilaton Black Holes

Abstract

ABSTRACT: Using the Damour-Ruffini-Sannan and the Parikh-Wilczek methods, we analyze the Hawking radiation of uncharged massive particles for linear dilaton black holes with N ≥ 4 dimensions. Contrary to the many studies in the literature in which the original Parikh-Wilczek’s method are used, our results show that the obtained emission spectrum is precisely thermal. This implies that sole back-reaction effects do not retrieve the information from the linear dilaton black holes. On the other hand, when we recalculate the emission probability by taking into account the log-area quantum correction to the black hole entropy, it is seen that the radiation deviates from its pure thermal behavior. Besides, the quantum corrections give rise also to the statistical correlation between quanta emitted. The latter results yield that the information can leak out of the linear dilaton black holes together with preserving unitarity in quantum mechanics. In addition to these, we extend our study to the case in which quantum gravity ħ corrections in all orders in are considered. The obtained modified entropy and temperature are adjusted so finely that the scenario of fading Hawking radiation, in which both entropy and temperature vanish with zero mass, becomes possible. Finally, we highlight that, even in the case of fading Hawking radiation, the linear dilaton black holes could evaporate completely with conserving the total entropy - “no information loss”.

Keywords: Linear dilaton black holes, Hawking radiation, information loss paradox, entropy conservation, quantum corrections.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Damour-Ruffini-Sannan ve Parikh-Wilczek yöntemleri kullanarak, N ≥ 4 boyutlu lineer dilaton kara delikler için yüksüz kütleli parçacıkların Hawking radyasyonunu analiz ettik. Orjinal Parikh-Wilczek yönteminin kullanıldığı literatürdeki pek çok çalışmanın aksine elde edilen sonuçlar, emisyon spektrumunun tam ısıl olduğunu göstermektedir. Bu ise tek başına geri -reaksiyon etkisinin lineer dilaton kara deliklerinden bilgi çıkaramayacağını işaret etmektedir. Diğer taraftan, emisyon olasılığını, kara deliğin entropisine log-alan kuantum düzeltmesini dikkate alarak yeniden hesapladığımız zaman, radyasyonun saf ısıl davranışında sapma olduğu görüldü. Bunun yanında kuantum düzeltmeleri, yayılan kuantalar (kuantum parçacıkları) arasında istatistiksel bir ilişkinin de oluşmasına neden olmuştur. Son sonuçlar bilginin, kuantum mekaniğindeki üniterliği koruyarak lineer dilaton kara deliklerinden sızacağını göstermektedir. Bunlara ek olarak, çalışmamızı kuantum düzeltmelerini ħ’ın tüm derecelerini içerecek şekilde genelledik. Elde edilen değiştirilmiş entropi ve sıcaklığa, sıfır kütle ile biten entropi ve sıcaklığa sahip sönümlü Hawking ışımasını mümkün kılacak şekilde ince bir ayar yaptık. Son olarak, sönümlü Hawking ışıması durumunda dahi lineer dilaton kara deliklerinin toplam entropiyi koruyarak - bilgi kayıpsız - tamamen buharlaşabileceğini vurguladık.

Anahtar Kelimeler: Entropi, lineer dilaton kara delik, Hawking ışıması, kuantum düzeltmeleri.