黑洞熵对引力常数变化的约束
天体物理学
2007-06-21 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
在此，我们将广义热力学第二定律（GSL）应用于当前宇宙中吸积和辐射的黑洞，并推导出引力常数 G 变化的上限。这些限制取决于引力质量 M 如何随 G 变化。将 M 参数化为与 G^n 成正比，如果 n > -1/2（包括 n = 0），应用于当前宇宙中理论上允许的所有黑洞的 GSL 不约束 G 的增加，但任何减小必须小于约 |(1/G) dG/dt| = 10^-52 每秒。如果 n < -1/2，GSL 不约束 G 的减小，但任何增加必须小于约 |(1/G) dG/dt| = 10^-52 每秒。在更早的红移处，这些约束以 z^3 的形式减弱。如果 n = -1/2，GSL 不约束减小，但任何增加必须小于约 |(1/G) dG/dt| = (1/t)。如果将质量范围限制在天文观测到的黑洞，则对 n > -1/2 和 n < -1/2 的当前约束仅减弱约 10^8 倍，其中最严格的约束来自恒星质量黑洞，而 n = -1/2 的界限不发生变化。恒星质量黑洞的极限应对标准模型物理以及所有在天文尺度上近似经典物理的扩展模型中 G 的变化产生约束。
引用
@article{arxiv.0706.2821,
title = {Black Hole Entropy Constraints on Variation of the Gravitational Constant},
author = {Jane H MacGibbon},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.2821},
year = {2007}
}
备注
6 Pages