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김원태 연구실
서강대학교 물리학전공 김원태 교수
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김원태 연구실

서강대학교 물리학전공 김원태 교수

김원태 연구실은 물리학 전공에서 블랙홀과 우주론 및 중력이론을 중심으로 연구를 수행합니다. 준국소 정식화와 off-shell Abbott-Deser-Tekin, covariant phase space 기반으로 블랙홀의 보존 에너지와 열역학 first law의 일치 조건을 검토합니다. 또한 Jackiw–Teitelboim 모형 및 dilaton gravity에서 양자 되먹임을 포함한 열복사와 증발 온도 거동을 분석하며, AdS2 동적 경계의 제약계를 Batalin-Tyutin Hamiltonian method로 정식화합니다. 더 나아가 보완성 사고실험을 가속 또는 AdS2 설정에 적용하고, Barvinsky–Vilkovisky 비국소 유효작용을 통해 양자 헤어가 강한 중력렌즈 관측량에 미치는 영향을 계산합니다.

블랙홀 물리AdS2 중력딜라톤 그래비티준국소 ADT 정식화블랙홀 열역학
대표 연구 분야
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준국소 보존 에너지와 확장된 블랙홀 열역학 정식화 thumbnail
준국소 보존 에너지와 확장된 블랙홀 열역학 정식화
Quasilocal conserved charges and extended black hole thermodynamics
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반고전 AdS2·드시터 열복사와 증발 온도 동역학 thumbnail
반고전 AdS2·드시터 열복사와 증발 온도 동역학
Semiclassical thermal radiation in AdS2 and de Sitter with evaporation thermodynamics
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블랙홀 보완성과 양자 헤어의 관측 가능성 thumbnail
블랙홀 보완성과 양자 헤어의 관측 가능성
Black hole complementarity and observable effects of quantum hair
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 0
·
2025
Validity of black hole complementarity in an accelerating Schwarzschild black hole
Wontae Kim, Mungon Nam
IF 5 (2025)
Physics Letters B
블랙홀 상보성은 구면대칭 블랙홀에서 잘 이해되어 왔다. 방향이 우선되는 가속 슈바르츠실트 블랙홀에 대해 그 타당성을 연구하기 위해, 서스킨트와 손르라시우스(Susskind and Thorlacius)가 제안한 사고실험을 수행하고 헤이든과 프레스킬(Hayden and Preskill)이 제시한 기준을 추가로 고찰한다. 먼저 준국소적(quasilocal) 형식주의로부터 가속 슈바르츠실트 블랙홀의 보존 에너지를 구하고, 이를 오프-쉘(off-shell) 수준에서 ADT 전류와 선형화된 노에터(Noether) 전류를 연결하여 도출한다. 보존 에너지를 사용하여 페이지 시간(Page time)과 스크램블링 시간(scrambling time)에 기초한 사고실험을 수행한 결과, 축대칭 메트릭(axisymmetric metric)에 따른 각도 의존성 때문에 정보의 복제에 필요한 에너지는 달라지지만, 블랙홀 상보성은 여전히 타당함을 보인다.
https://doi.org/10.1016/j.physletb.2025.139293
Physics
Schwarzschild radius
Black hole (networking)
Charged black hole
Schwarzschild metric
Extremal black hole
Complementarity (molecular biology)
Micro black hole
Hawking radiation
Theoretical physics
2
Article
|
인용수 1
·
2024
Investigation of black hole complementarity in AdS2 black holes
Wontae Kim, Mungon Nam
IF 5.5 (2024)
Journal of High Energy Physics
블랙홀 상보성은 호킹 복사의 정보를 전달하는 매개체로서의 역할을 다루고, 이 복사로부터 정보를 해독하는 데 관여하는 복잡한 메커니즘과는 별개로 함으로써 정보 손실 역설을 해결하는 데 핵심적인 역할을 한다. Susskind와 Thorlacius가 제안한 사고실험과 Hayden 및 Preskill이 제시한 기준은, 기준 관찰자와 자유낙하 관찰자 사이의 블랙홀 상보성의 정교한 관계에 대한 심도 있는 통찰을 제공한다. 우리는 2차원 반 드 지터(anti-de Sitter) 블랙홀의 맥락에서 Alice-Bob 사고실험을 수행한다. 그 결과, 큰 블랙홀의 경우에는 정보 복제는 회피될 수 있음을 알 수 있다. Hayden–Preskill 기준에 따르면, 재매개변환의 1차원 군(one-dimensional group)에 대한 명시적 깨짐과 관련된 스케일 매개변수가 블랙홀의 제곱 질량을 유의하게 초과한다면, 정보 복제는 효과적으로 회피될 수 있다.
https://doi.org/10.1007/jhep02(2024)157
Physics
Black hole (networking)
Micro black hole
Extremal black hole
Black hole thermodynamics
White hole
de Sitter–Schwarzschild metric
Nonsingular black hole models
Rotating black hole
Charged black hole
3
Article
|
인용수 4
·
2024
The quasilocal energy and thermodynamic first law in accelerating AdS black holes
Wontae Kim, Mungon Nam, Sang-Heon Yi
IF 4.5 (2024)
Physics Letters B
우리는 가속하는 AdS 블랙홀의 보존 에너지를, ADT 형식(ADT formalism)과 공변 위상공간 접근(covariant phase space approach)을 결합하는 오프-셸(quasilocal) 준국소 형식(off-shell quasilocal formalism)을 사용하여 면밀히 고찰한다. 가속 블랙홀에 원추 특이점(conical singularities)이 존재하는 경우, 에너지 표현은 우리의 형식에서 유도된 표면항을 통해 서술된다. 따라서 준국소 에너지에 대한 우리의 분석의 핵심은 원추 특이점에서 비롯되는 표면 기여뿐 아니라 통상적인 반경 방향 경계에서 비롯되는 기여에 있다. 그 결과로 얻어지는 보존 준국소 에너지는 어떤 열역학적 변수를 추가할 필요 없이 블랙홀에 대한 열역학 제1법칙에 자연스럽게 부합한다.
https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138913
Physics
Formalism (music)
Gravitational singularity
Covariant transformation
First law
Classical mechanics
Conical surface
Black hole (networking)
Phase space
Theoretical physics
최신 정부 과제
9
과제 전체보기
1
2024년 9월-2029년 8월
|12,500,000,000원
서강대학교 G-램프(G-LAMP) 사업단
■ 서강대학교 LAMP 사업단은 대학의 인력과 자원이 서로 자유롭게 연계할 수 있는 행정적 개편 및 관리의 중추가 되어, 중점테마 연구소인 나노단위 과학 분야의 특성화를 추진하고 다학제적 연구 방법론을 요구하는 난제를 효과적으로 해결하고자 함.■ 최고 수준의 인적·물적 인프라를 구축하고, 지속적으로 최적의 연구 환경을 제공하여 신진연구자들의 연구역량을 강화...
연구소 체계 재정비
신진인력 양성
글로벌 공동연구
혁신적 연구 성과 확립
나노 소재 및 바이오
2
2022년 3월-2027년 2월
|501,310,000원
호킹 복사의 기원에 관한 연구
잘 알려진 기존의 호킹 온도는 무한대에 있는 관찰자가 측정한 온도이다. 본 연구에서는 블랙홀의 내부와 외부 임의의 위치에서 온도를 양자장론 적으로 계산한다. 이는 내부와 외부에서 발생하는 복사로부터 호킹 복사의 기원을 밝히며, 나아가 호킹 복사와 관련하여 야기된 문제점들을 해결하고자 하는 것이다. 이때 수정된 톨만 온도는 목표 달성에 있어 매우 중요한 역할...
호킹 복사
블랙홀 내부 및 외부 구조
톨만 온도
파이어월
양자 대기
중력 붕괴
재규격화된 에너지-운동량 텐서
3
주관|
2017년 3월-2022년 2월
|450,000,000원
트레이스 이상량이 존재하는 중력계의 열역학적 연구
트레이스 이상량을 고려하여 수정된 열역학 법칙을 통하여 다양한 중력계에 대한 물리적 특성과 여러 제반 문제에 대한 해결책을 제시하는 것이 본 연구 내용의 주요 골자이다. 본 연구에서 분석할 트레이스 이상량이 포함된 중력 모델로서 첫 번째는 블랙홀 모델이다. 항상 물질을 흡수만 하는 블랙홀은 호킹 복사를 통하여 에너지를 복사에너지로 내뿜을 수 있으며, 이에 따라 트레이스 이상량이 작용하게 된다. 두 번째 모델로는 인플레이션 모델이 있다. 인플레이션이 생기기 위해서는 초기 우주의 구성 물질 중에 인플라톤이 포함되어 있어야한다. 인플라톤과 같은 스칼라장이 포함되어 있는 계는 스칼라장의 퍼텐셜에 비례하는 트레이스를 가지고 있다. 따라서 이 경우 또한 트레이스가 존재하는 대표적 중력 모델 중 하나이다. 하지만 이 두 가지 중력 모델에 대한 열역학적 분석은 지금까지 트레이스가 없는 경우에만 적용을 할 수 있는 기존의 열역학 법칙들을 이용해 왔다. 본 연구 과제에서는 이와 같이 트레이스가 존재하고 있음에도 기존의 열역학 법칙이 적용되어온 다양한 트레이스 이상량이 포함된 중력계에 대한 열역학적 분석을 일관성 있게 재구성된 열역학 법칙을 이용하여 연구해 볼 것이다.
중력계
열역학
트레이스 이상량
스테판-볼츠만 법칙
블랙홀
우주론
인플레이션