Cohen-Kaplan-Nelson 界的热力学起源
高能物理 - 理论
2022-02-21 v4 广义相对论与量子宇宙学
摘要
Cohen-Kaplan-Nelson 界是基于逻辑一致性（与经典广义相对论）而对局域量子场论施加的。本文将该界置于一个热力学原理的语境中，该原理适用于膨胀宇宙中具有特定状态方程的场。这是在不明显诉诸态密度递减或最小耦合要求的情况下实现的，尽管它们仍可能与所述结果一致。我们通过定义一个适当的 Helmholtz 自由能来实现这一点，当其相对于一个关键参数（Hubble 半径 L）取极值时，给出了熵随 Hubble 半径的标度公式（文中使用的指数 'r'）。我们推断 CKN 界是该极值问题的一个解（r=3/2），但还存在与 r=2 一致的其他解。本文确立，在紫外截断为因果视界尺度函数的假设下，应用于宇宙学的全息原理与在正则系综中最小化宇宙自由能是一致的。
引用
@article{arxiv.2111.07807,
title = {A thermodynamic origin for the Cohen-Kaplan-Nelson bound},
author = {Satish Ramakrishna},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07807},
year = {2022}
}