Dualidade e buracos negros em quatro dimensões: Ondas gravitacionais, soluções algebraicamente especiais, salto de polos e a relação de dualidade espectral em CFTs térmicos holográficos

A física das ondas gravitacionais e outros campos clássicos em fundos especificamente quatro-dimensionais de buracos negros exibe dualidades semelhantes a elétrico-magnéticas. Neste artigo, discutimos a estrutura de tais dualidades em termos de quantidades geométricas com uma interpretação fisicamente intuitiva. Por sua vez, explicamos a interação entre a estrutura algébrica dos espaços-tempos de buracos negros e suas dualidades associadas. Para grandes classes de geometrias de buracos negros, construções explícitas são apresentadas. Em seguida, utilizamos esses resultados e os aplicamos ao estudo holográfico de teorias de campos conformes (CFTs) em três dimensões, discutindo como tais dualidades impõem restrições rigorosas nos espectros térmicos dos correlatores. Em particular, as dualidades reforçam a relação de dualidade espectral recentemente desenvolvida, juntamente com uma infinidade de implicações para a física dos CFTs térmicos. Também são apresentados vários resultados numéricos que apoiam nossas conclusões, incluindo uma demonstração de como o espectro longitudinal dos modos quasinormais determina o espectro transversal, e vice-versa.