<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Astron. Space Sci.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Astronomy and Space Sciences</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Astron. Space Sci.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-987X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">647241</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fspas.2021.647241</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Astronomy and Space Sciences</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Loop Quantum Black Hole Extensions Within the Improved Dynamics</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Gambini et&#x20;al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Loop Quantum Black Hole Extensions</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>Rodolfo</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1280486/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>Javier</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1184616/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>Jorge</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1280269/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<label>
<sup>1</sup>
</label>Department of Physics, University of the Republic, <addr-line>Montevideo</addr-line>, <country>Uruguay</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<label>
<sup>2</sup>
</label>Departamento de F&#xed;sica Te&#xf3;rica y Del Cosmos, Universidad de Granada, <addr-line>Granada</addr-line>, <country>Spain</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<label>
<sup>3</sup>
</label>Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, <addr-line>Baton Rouge</addr-line>, <addr-line>LA</addr-line>, <country>United&#x20;States</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/515463/overview">Francesca Vidotto</ext-link>, Western University, Canada</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1188144/overview">Jibril Ben Achour</ext-link>, Ludwig-Maximilians-University Munich, Germany</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1188698/overview">Kristina Giesel</ext-link>, University of Erlangen Nuremberg, Germany</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/808019/overview">Ana Alonso Serrano</ext-link>, Max Planck Institute for Gravitational Physics (AEI), Germany</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Javier Olmedo, <email>javolmedo@ugr.es</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to&#x20;Cosmology, a section of the journal Frontiers in Astronomy and Space&#x20;Sciences</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>11</day>
<month>06</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>8</volume>
<elocation-id>647241</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>29</day>
<month>12</month>
<year>2020</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>26</day>
<month>04</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2021 Gambini, Olmedo and Pullin.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Gambini, Olmedo and Pullin</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these&#x20;terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>We continue our investigation of an improved quantization scheme for spherically symmetric loop quantum gravity. We find that in the region where the black hole singularity appears in the classical theory, the quantum theory contains semi-classical states that approximate general relativity coupled to an effective anisotropic fluid. The singularity is eliminated and the space-time can be continued into a white hole space-time. This is similar to previously considered scenarios based on a loop quantum gravity quantization.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>loop quantum gravity</kwd>
<kwd>black holes</kwd>
<kwd>quantum field theory</kwd>
<kwd>spin networks</kwd>
<kwd>general relativity</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>In a previous paper (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>) we studied an improved quantization for spherically symmetric loop quantum gravity. Earlier work (<xref ref-type="bibr" rid="B19">Gambini and Pullin, 2013</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B15">Gambini et&#x20;al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B17">Gambini et&#x20;al., 2020b</xref>) had considered a constant polymerization parameter, similarly to the &#x201c;<inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x201d; quantization scheme in loop quantum cosmology, whereas the improved quantization is similar to the &#x201c;<inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x201d; quantization scheme (<xref ref-type="bibr" rid="B4">Ashtekar and Singh, 2011</xref>). Other approaches involving improved quantizations have also been explored in (<xref ref-type="bibr" rid="B20">Han and Liu, 2020</xref>). We observed that the singularity was removed, but we did not analyze in detail what happened to the space-time beyond the region where the singularity used to be. Here we complete that study. We find that in that region there exist semi-classical quantum states for which the theory behaves like a quantum version of general relativity coupled to an effective anisotropic fluid (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Cho and Kim, 2019</xref>) that violates the dominant energy condition. In the highest curvature region there is a space-like transition surface, something that was unnoticed in (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>). The space-time continues into a white hole geometry, like in Ref. (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ashtekar et&#x20;al., 2018</xref>). However, in this work we consider a different regularization for the parametrized observable associated to the shift function. Its very definition requires the choice of a slicing and the new regularization avoids an undesirable dependence on it in the semiclassical&#x20;limit.</p>
<p>The organization of this paper is as follows. In <xref ref-type="sec" rid="s2">section 2</xref> we discuss the physical sector of the quantum theory, focusing on semiclassical sectors. In <xref ref-type="sec" rid="s3">section 3</xref> we introduce a horizon penetrating slicing based on Painlev&#xe9;&#x2013;Gullstrand coordinates and show how it can be used to connect to a white hole space-time. We end with a discussion.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Physical Sector of the Quantum Theory</title>
<p>The physical sector of the theory is obtained after combining Loop Quantum Gravity quantization techniques and the Dirac quantization program for constrained theories. In summary, we start with a kinematical Hilbert space in the loop representation adapted to spherically symmetric spacetimes for the geometrical sector <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> together with a standard representation for the spacetime mass and its conjugate momentum <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. A suitable basis of kinematical states is the one provided by spherical symmetric spin networks tensor product with the standard states for the matter sector in the mass representation. Then, we represent the scalar constraint as a well-defined operator in the kinemtical Hilbert space (for the diffeomorphism constraint we rather work with the related finite group of transformations mimicking the full theory).</p>
<p>Following the construction of Ref. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>), the physical sector of the theory is encoded in physical states (solutions to the scalar constraint) endowed with a suitable inner product and a set of physical observables. This is achieved, for instance, by applying group averaging techniques for both the quantum scalar constraint and the group of finite spatial diffeomorphisms (see also Refs (<xref ref-type="bibr" rid="B19">Gambini and Pullin, 2013</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B14">de Blas et&#x20;al., 2017</xref>)). We focus our study to some of the simplest semi-classical states. Quantum states consist of spatial spin networks labeled by the ADM mass <italic>M</italic> (a Dirac observable) and integer numbers that characterize the radii of spheres of symmetry associated with each vertex of the network <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The semi-classical states we are going to consider here are given by superpositions in the mass centered at <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and of width <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and are therefore associated with a fixed discrete structure in space (see (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>) for more details). They provide excellent approximations to the classical geometry in regions of small curvature compared to Planck scale. Concretely, we consider the semi-classical states<disp-formula id="e2_1">
<mml:math id="m8">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>&#x200b;</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>&#x210f;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x398;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x398;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(2.1)</label>
</disp-formula>with <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for all <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, namely, <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where<disp-formula id="e2_2">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>Int</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.2)</label>
</disp-formula>times the Planck length squared determines the smallest area of the 2-spheres in the theory. This corresponds to the improved quantization, where <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m13">
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:math>
</inline-formula> is the area gap. Besides, we choose <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and<disp-formula id="e2_3">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The states in <xref ref-type="disp-formula" rid="e2_1">Eq. 2.1</xref> belong to a family of sharply peaked semiclassical states in the mass and with support on a concrete spin network (states with higher dispersion in the mass will require superpositions of different spin networks). This choice considerably simplifies the analysis of the effective geometries. As we discussed in our previous papers, the quantum theory has additional observables to the ones encountered in classical treatments (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Kastrup and Thiemann, 1994</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B23">Kuchar, 1994</xref>) which are the ADM mass and the time at infinity. These emerge from the discrete nature of the spin network treatment and are associated with the <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s, which in turn are associated with the value of the areas of the spheres of symmetry connected with each vertex of the spin network. One can also consider states that are a superposition of <italic>M</italic>&#x2019;s. The analysis will remain the same as long as the states are peaked around a value of&#x20;<italic>M</italic>.</p>
<p>In addition to physical states, the physical observables representing space-time metric components will be defined through suitable parametrized observables. They act as local operators on each vertex of the spin network. Furthermore, they involve point holonomies that are chosen to be compatible with the superselection sectors of the physical Hilbert space (see Ref (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>). for more details). Some of the basic parametrized observables are<disp-formula id="e2_4">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.4)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2_5">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.5)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a suitable gauge function that codifies the freedom in the choice of radial reparametrizations.</p>
<p>For the components of the space-time metric on stationary slicings we have, for instance, the lapse and shift,<xref ref-type="fn" rid="fn1">
<sup>1</sup>
</xref>
<disp-formula id="e2_6">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.6)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e2_7">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2032;</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.7)</label>
</disp-formula>where we polymerized <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the polymerization parameter of the improved quantization,<disp-formula id="e2_8">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>We choose the <italic>k</italic>&#x2019;s in the one-dimensional spin network in our physical state and the gauge function <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> such that<disp-formula id="e2_9">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>Int</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.9)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2_10">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2032;</mml:mtext>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mtext>Int</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.10)</label>
</disp-formula>and with <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and with <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2124;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where<disp-formula id="e2_11">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Int</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Besides, we will choose <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as in the first paper (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>), although we will discuss the consequences of the limiting choices (for a uniform lattice) <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The different spacings <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> just mentioned here correspond to different choices of states in the physical space, all of them lead to the same semiclassical behavior but differ in the deep quantum regime close to the singularity, as one would expect. The quantum regime is for the small values of <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where if one were to consider a superposition of states, small changes in <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>&#x2019;s would lead to great fluctuations in the properties of the states.</p>
<p>Then, the metric components take the following form in terms of the previous operators<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ2">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Let us restrict the study to the family of stationary slicings determined by the condition<disp-formula id="e2_12">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2.12)</label>
</disp-formula>where some specific choices of <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will be studied below. However, any viable choice must be such that <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is real and <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Now, one can easily construct the operators corresponding to the components of the spacetime metric. They are given by<disp-formula id="equ3">
<mml:math id="m43">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2032;</mml:mtext>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2032;</mml:mtext>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
</disp-formula>with <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The effective metric is defined as <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2329;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where the expectation value is computed on the extended physical state <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x232a;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> we presented above. We will focus on the leading order corrections when the dispersion in the mass can be neglected. In this case, we can just remove the hats in the previous expression and denote this contribution by <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In addition, we will take a continuum limit that was discussed in our first paper. Namely, <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is replaced by <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, with <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the integer part function&#x20;<inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Int</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will be dropped from all expressions. This continuum limit means that the effective geometries bounce when they reach <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3&#x20;Painlev&#xe9;-Gullstrand Coordinates: Black Hole to White Hole Transition</title>
<p>We are interested in spatial slicings that are horizon penetrating and asymptotically flat. For instance, ingoing Painlev&#xe9;-Gullstrand coordinates is one of the well-known choices that meet these requirements. Besides, the time coordinate follows the proper time of a free-falling observer. The slicing is defined by the condition <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> where<disp-formula id="e3_1">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.1)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This choice is equivalent to a lapse operator <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Besides, one can easily see that in the semiclassical limit <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> we have the function <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for all <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, while <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This is important since this choice will allow us to completely probe the high curvature region of the effective geometries.</p>
<p>They can be obtained as in (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>). One gets<disp-formula id="e3_2">
<mml:math id="m60">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mtext>sign</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(3.2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>For this slicing, the low curvature regions occur when <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2243;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or equivalently at <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb1;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Concretely, at <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the effective metric approaches sufficiently fast a classical black hole metric in ingoing Painlev&#xe9;-Gullstrand coordinates, while for <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the effective metric approaches sufficiently fast a classical white hole metric in outgoing Painlev&#xe9;-Gullstrand coordinates. On the other hand, as we will see below, the curvature reaches its maximum when <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, namely, at <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>In what follows, we refer to <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1</xref> (see the similarities with the Penrose diagram of Ref (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ashtekar et&#x20;al., 2018</xref>)). One can see that the condition <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has two real solutions in <italic>x</italic>, corresponding to two classical black or white hole horizons, at <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In the spacetime regions with <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the surfaces <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are time-like, and correspond to untrapped regions. In the region right behind the black hole horizon, <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are space-like. This region is a trapped black hole interior. As we move toward the high curvature region, curvature is maximum at <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This space-like hypersurface connects the trapped black hole region with an anti-trapped white hole region. This is the so-called transition surface (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ashtekar et&#x20;al., 2018</xref>). The anti-trapped white hole region extends all the way from <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to the white hole horizon <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In all this region, <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are still space-like. Once the white hole horizon <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is crossed to the outside region, spacetime is untrapped again and <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are again time-like.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Penrose diagram of the effective geometry determined by the slicing in <xref ref-type="disp-formula" rid="e3_1">Eq. 3.1</xref>. Black and green lines indicate low and high curvature regions, respectively. Continuous lines represent smooth regions while dotted lines are associated to a discrete geometry. Dashed lines indicate that the spacetime diagram continues up and&#x20;down.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fspas-08-647241-g001.tif"/>
</fig>
<p>In order to illustrate all these properties, it is convenient to first write the effective metric in its diagonal form (It should be noted that although the theory does not recover the full diffeomorphism invariance of the classical theory in the quantum regions, it is a valid mathematical tool to diagonalize a metric nevertheless.) It can be easily obtained by introducing the change of coordinates<disp-formula id="e3_3">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This transformation amounts to the change<disp-formula id="e3_4">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.4)</label>
</disp-formula>while all other components remain as<disp-formula id="e3_5">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.5)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3_6">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2009;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>00</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2</xref> we show two components of the effective metric in its diagonal form. There where they vanish, a horizon forms and the coordinate system becomes singular. However, we should remember that around <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2243;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> spacetime is discrete and the continuous line is just an interpolation. Therefore, the metric will be well defined provided the horizons are not located on a vertex of the lattice.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>The values of the <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> component of the metric and the inverse of <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the metric in diagonal form. When the first vanishes, horizons arise. Notice that in the region between the two horizons the discreteness is significant as represented in the separation of the dots (although in the plot we do not show all the points in the lattice but only one out of fifty).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fspas-08-647241-g002.tif"/>
</fig>
<p>We have also studied the effective stress-energy tensor that encodes the main deviations from the classical theory. It is defined as<disp-formula id="e3_7">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.7)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the Einstein tensor. <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is characterized by the effective energy density &#x3c1; and radial and tangential pressures densities, <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively. They are defined by means of<disp-formula id="e3_8">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3_9">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.9)</label>
</disp-formula>and<disp-formula id="e3_10">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.10)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the Killing vector field that is time-like in the regions in which <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are time-like. <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the vector fields pointing in the radial and &#x3b8;-angular directions, respectively. When the Killing vector field <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is space-like, namely, in the regions in which <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are space-like, <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> becomes time-like. Therefore,<disp-formula id="e3_11">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.11)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3_12">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.12)</label>
</disp-formula>while <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> since <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> remains space-like. We will assume that these effective space-times can be approximated by a smooth and continuous geometry everywhere, even at the transition surface. This assumption, as we mentioned, fails in the most quantum region. However, we expect that <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (a quantity only valid when geometry is smooth) will still give us qualitative hints about quantum geometry corrections&#x20;there.</p>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure&#x20;3</xref> we show the components of the stress-energy tensor <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, or equivalently, the components of the Einstein tensor (up to a factor <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) for the choice <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. From them it is easy to extract the energy densities and pressures in each region of these effective space-times.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>The stress energy tensor of the effective metric <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:mmultiscripts>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mprescripts/>
<mml:none/>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mmultiscripts>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x03BC;</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This plot corresponds to <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, namely, <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fspas-08-647241-g003.tif"/>
</fig>
<p>It is straightforward to compute the value of the energy density and pressures of the stress-energy tensor at the transition surface and in the limit of large mass <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Actually, their value depend on the choice of spacing <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the uniform lattice in the radial direction. For instance, for <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0,1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, one can see that<xref ref-type="fn" rid="fn2">
<sup>2</sup>
</xref>
<disp-formula id="e3_13">
<mml:math id="m118">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(3.13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Let us note that in the most quantum region,<disp-formula id="e3_14">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2003;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:mfrac>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3.14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As we see, at the transition surface, the effective stress-energy tensor does not violate the strong energy condition since <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. However, it does actually violate the dominant energy condition. Since the dominant energy condition implies that <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, we conclude that this condition is violated since both <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> at the transition quantum spacetime blow up in the limit <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x226b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x2113;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Pl</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>One can construct the Penrose diagram of this geometry, together with a possible extension to regions not covered by our slicing.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Discussion</title>
<p>There are several comments about the scenario studied in this manuscript. On the one hand, the effective geometries that one can derive in this theory are uniquely determined by the semiclassical physical state and the (parameterized) observables that represent the components of the metric. The quantum corrections on these geometries likewise depend on the minimal area gap <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m126">
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
</mml:math>
</inline-formula> and the size of the discretization of the physical states we are considering. Polymer corrections due to the choice of foliation will also contribute if fluctuations of the mass are considered. We are taking for simplicity an element (spin network) of the basis in the physical space of states and ignoring superpositions in different discretizations and masses. Quantum corrections break the covariance, in particular because their dependence on the discretization of the chosen quantum states, but also due to foliation dependent terms. The latter produce <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> quantum corrections in the (asymptotically flat) external region of the black hole and therefore they are completely unobservable for macroscopic black holes, allowing to recover diffeomorphism invariance. Since different foliations are identified with (observer&#x2019;s) frames of reference, this is equivalent to say that, for physically implementable frames of reference (i.e. physically realizable observers) in the exterior region, quantum corrections will be negligible. Nevertheless, these quantum corrections increase when approaching the high curvature region, reaching maximum values of order <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. For instance, a free-falling observer (as it is the case under consideration in this manuscript) and an accelerated observer will observe there only slightly different corrections, even if its foliation involves accelerations that are Planck&#x20;order.</p>
<p>Regarding the original choice of shift as parametrized observable adopted in Ref. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>), we noticed that, as mentioned in (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Kelly et&#x20;al., 2020</xref>), the most quantum region showed an inner Cauchy horizon connecting the trapped black hole region with a Planckian size transition space-time where <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>const</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> hypersurfaces are time-like. However, strictly speaking, due to this Cauchy horizon, the extension beyond this region is not unique. After the bounce a Cauchy Horizon is traversed and therefore the initial conditions at <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x2110;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that end up producing a black hole are not enough for the determination of the possible extensions beyond the Cauchy horizon. Notice that the Cauchy horizon occurs in a deep quantum region that is in the past of the extension; further non-uniqueness would occur when quantum superpositions are considered. Besides, different foliations capture different extensions. We saw that a choice of foliation (corresponding to an accelerated observer with a Planck order acceleration) leads to an anti de Sitter universe beyond the Cauchy horizon. Similar ambiguities have been noted in classical general relativity (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Dafermos and Luk, 2017</xref>). One must keep in mind that these ambiguities can be alleviated by considering parametrized observables that correspond to physically implementable frames of reference (i.e. physically realizable observers). We are considering here extrinsic framings corresponding to a choice of polimerization for the functional parameter <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Even though the theory is covariant in the sense that the classical observables become quantum observables in the quantization process, each polimerization corresponds to a different choice of framing. In reference (<xref ref-type="bibr" rid="B18">Gambini and Pullin, 2009</xref>) we proved that diffeomorphism invariance of the parametrized observables corresponding to the metric is only preserved for diffeomorphism that do not amplify Planck scale separation to macroscopic scale. The introduction of more realistic intrinsic framings resulting from the inclusion of matter would provide a natural choice of slicing allowing to solve this limitation. For instance, the case of Painlev&#xe9;-Gullstrand coordinates, that amount to a unit parametrized observable related to the lapse function. The kind of midisuperspace model here considered allows to analyze this issues while most of the minisuperspace scenarios proposed in the literature (see (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Bodendorfer et&#x20;al., 1912</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B25">Sartini and Geiller, 2021</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B8">Boehmer and Vandersloot, 2007</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B10">Campiglia et&#x20;al., 2008</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B4">Ashtekar and Singh, 2011</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B12">Cortez et&#x20;al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B24">Olmedo et&#x20;al., 2017</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B1">Alesci et&#x20;al., 2018</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B2">Alesci et&#x20;al., 2019</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B5">Assanioussi et&#x20;al., 2020</xref>) for references on hypersurface orthogonal slicings) adopted a particular family of space-time foliations where this issue of slicing dependence did not arise. Other authors have taken the issue of non-covariance to imply that modifications of the constraint algebra are in order, leading to the deformed hypersurface deformation algebra approach (<xref ref-type="bibr" rid="B26">Tibrewala, 2012</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B9">Bojowald et&#x20;al., 2015</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B6">Ben Achour et&#x20;al., 2018</xref>).</p>
<p>Summarizing, we have applied an improved quantization scheme for loop quantum gravity in spherical symmetry. The singularity that appears in classical general relativity is eliminated and space-time is continued to a white hole space-time geometry through a transition surface where curvature reaches its maximum value. This is qualitatively similar to scenarios that have been recently proposed (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Ashtekar et&#x20;al., 2018</xref>). Our proposal yields effective geometries that are free of undesirable slicing dependencies in the semiclassical limit. Actually, the slicing independence in a precise semiclassical limit of small mass fluctuations can be invoked to restrict polymer modifications of the scalar constraint and the parametrized observables describing the quantum geometry. Finally, it is interesting to note that most of the ideas presented here and in Ref (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>). can be very useful in other situations, like in the vacuum polarized <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Gowdy cosmologies with local rotational symmetry (<xref ref-type="bibr" rid="B14">de Blas et&#x20;al., 2017</xref>).</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s5">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Author Contributions</title>
<p>All authors collaborated equally in the research and elaboration of the manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s7">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<ack>
<p>This work was supported in part by Grant NSF-PHY-1903799, funds of the Hearne Institute for Theoretical Physics, CCT-LSU, Pedeciba, Fondo Clemente Estable FCE_1_2019_1_155865 and Project. No. FIS 2017&#x2013;86497-C2-2-P of MICINN from Spain. J.O. acknowledges the Operative Program FEDER2014&#x2013;2020 and the Consejer&#xed;a de Econom&#xed;a y Conocimiento de la Junta de Andaluc&#xed;a.</p>
</ack>
<fn-group>
<fn id="fn1">
<label>1</label>
<p>In Ref (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>). for the shift we adopted the regularization <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, but it introduces an undesirable slicing dependence that is avoided with the present regularization. Besides, the representation that we adopt here for the square of the shift function as a parametrized observable is compatible with the superselection rules of the quantum numbers <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the kinematical spin networks as it was discussed in Ref. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Gambini et&#x20;al., 2020a</xref>).</p>
</fn>
<fn id="fn2">
<label>2</label>
<p>The choices of <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> shown here correspond to the maximum allowed uniform discretization if <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, while <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> gives the finest uniform refinement. <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is an intermediate choice.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alesci</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bahrami</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pranzetti</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Quantum Evolution of Black Hole Initial Data Sets: Foundations</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>98</volume>, <fpage>046014</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.98.046014</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alesci</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bahrami</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pranzetti</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Quantum Evolution of Black Hole Initial Data Sets: Foundations</article-title>. <source>Phys. Lett. B</source>. <volume>797</volume>, <fpage>134908</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.98.046014</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ashtekar</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Singh</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Quantum Transfiguration of Kruskal Black Holes</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>121</volume>, <fpage>241301</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.121.241301</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ashtekar</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Singh</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Loop Quantum Cosmology: a Status Report</article-title>. <source>Class. Quan. Grav.</source> <volume>28</volume>, <fpage>213001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0264-9381/28/21/213001</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Assanioussi</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dapor</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liegener</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Perspectives on the Dynamics in a Loop Quantum Gravity Effective Description of Black Hole Interiors</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>101</volume>, <fpage>026002</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.101.026002</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ben Achour</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lamy</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Noui</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Polymer Schwarzschild Black Hole: An Effective Metric</article-title>. <source>EPL</source>. <volume>123</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>20006</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1209/0295-5075/123/20006</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="other">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bodendorfer</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mele</surname>
<given-names>F. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>M&#xfc;nch</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1912</year>). <comment>arXiv</comment>, <fpage>00774</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Boehmer</surname>
<given-names>C. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vandersloot</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Spherically Symmetric Loop Quantum Gravity: Analysis of Improved Dynamics</article-title>. <source>Phys. Rev.</source> <volume>D76</volume>, <fpage>1004030</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.76.104030</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bojowald</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Brahma</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Reyes</surname>
<given-names>J.&#x20;D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Covariance in Models of Loop Quantum Gravity: Spherical Symmetry</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>92</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>045043</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.92.045043</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Campiglia</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Loop Quantization of Spherically Symmetric Midi&#x2010;superspaces : the interior Problem</article-title>. <source>AIP Conf. Proc.</source> <volume>977</volume>, <fpage>52</fpage>&#x2013;<lpage>63</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.2902798</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Cho</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kim</surname>
<given-names>H.-C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Simple Black Holes with Anisotropic Fluid</article-title>. <source>Chin. Phys. C.</source> <volume>43</volume>, <fpage>025101</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1674-1137/43/2/025101</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Cortez</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cuervo</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Morales-T&#xe9;cotl</surname>
<given-names>H. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ruelas</surname>
<given-names>J.&#x20;C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Effective Loop Quantum Geometry of SchwarzsChild Interior</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>95</volume>, <fpage>064041</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.95.064041</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="other">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Dafermos</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Luk</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>The interior of dynamical vacuum black holes I: The C<sub>0</sub>-stability of the Kerr Cauchy horizon</article-title>. <comment>arxiv:1710.01722</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>de Blas</surname>
<given-names>D. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Paw&#x142;owski</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Loop Quantization of the Gowdy Model with Local Rotational Symmetry</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>96</volume>, <fpage>106016</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.96.106016</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Quantum Black Holes in Loop Quantum Gravity</article-title>. <source>Class. Quant. Grav.</source> <volume>31</volume>, <fpage>095009</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0264-9381/31/9/095009</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020a</year>). <article-title>Spherically Symmetric Loop Quantum Gravity: Analysis of Improved Dynamics</article-title>. <source>Class. Quan. Grav.</source> <volume>37</volume>, <fpage>205012</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1361-6382/aba842</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020b</year>). <article-title>Spherically Symmetric Loop Quantum Gravity: Analysis of Improved Dynamics</article-title>. <source>Class. Quant. Grav.</source> <volume>37</volume>, <fpage>205012</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1361-6382/aba842</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Diffeomorphism Invariance in Spherically Symmetric Loop Quantum Gravity</article-title>. <source>Adv. Sci. Lett.</source> <volume>2</volume>, <fpage>251</fpage>&#x2013;<lpage>254</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1166/asl.2009.1032</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gambini</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Pullin</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Loop Quantization of the Schwarzschild Black Hole</article-title>. <source>Phys. Rev. Lett.</source> <volume>110</volume>, <fpage>211301</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.110.211301</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Improved (Mu)over-bar-scheme Effective Dynamics of Full Loop Quantum Gravity</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>102</volume> (<issue>6</issue>), <fpage>064061</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.102.064061</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kastrup</surname>
<given-names>H. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Thiemann</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Spherically Symmetric Gravity as a Completely Integrable System</article-title>. <source>Phys. B</source>. <volume>425</volume>, <fpage>665</fpage>&#x2013;<lpage>686</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0550-3213(94)90293-3</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kelly</surname>
<given-names>J.&#x20;G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Santacruz</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wilson-Ewing</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Effective Loop Quantum Gravity Framework for Vacuum Spherically Symmetric Spacetimes</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>102</volume>, <fpage>106024</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevd.102.106024</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kuchar</surname>
<given-names>K. V.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Geometrodynamics of Schwarzschild Black Holes</article-title>. <source>Phys. Rev. D.</source> <volume>50</volume>, <fpage>3961</fpage>&#x2013;<lpage>3981</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.50.3961</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Olmedo</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Saini</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Singh</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>From Black Holes to white Holes: a Quantum Gravitational, Symmetric Bounce</article-title>. <source>Class. Quan. Grav.</source> <volume>34</volume>, <fpage>225011</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1361-6382/aa8da8</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="other">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sartini</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Geiller</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Quantum dynamics of the black hole interior in loop quantum cosmology</article-title>. <source>Phys. Rev. D</source>. <volume>103</volume>, <fpage>066014</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevD.103.066014</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tibrewala</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Spherically Symmetric Einstein-Maxwell Theory and Loop Quantum Gravity Corrections</article-title>. <source>Quant. Grav.</source> <volume>29</volume>, <fpage>235012</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/0264-9381/29/23/235012</pub-id> </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>