四阶导数下的黑洞热力学、自然变量与 BPS 极限

我们在 $D \geq 3$ 时空维度下研究包含所有 Lorentz 不变宇称守恒四阶导数耦合的 Einstein-Maxwell 理论。基于 arXiv:2312.11610 的结果，我们在高阶导数展开至一阶的情况下考虑静态、带电、渐近平坦的黑洞解。在 $D=4$ 和 $D=5$ 中，我们计算了修正后的黑洞热力学，并与基于二阶导数背景的 Reall-Santos 方法进行了比较，突出了当内外视均涉及时的一个微妙之处。通过如 arXiv:2304.07320 那样引入自然变量，我们将壳上作用量用左移和右移化学势重新表述，这显著简化了分析。我们还在不修改背景解的情况下，计算了 $D=4$ 和 $D=5$ 中最一般旋转黑洞的一阶热力学修正。我们在 $D=4$ 中识别出一种新颖的类 BPS 极限，将已知的超引力结果扩展到了其传统的有效域之外。最后，在 $D=5$ 中，对 BPS 和近 BPS 极限的分析使得对五维 BPS 热力学的独立验证成为可能。我们澄清了文献中关于高阶导数超引力定位的一处差异的起源，从而锐化了直接计算与基于 $D=4$/$D=5$ 联系的预测之间的张力。