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基于扩展 Iyer-Wald 形式化方法的黑洞热力学中的规范自由

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-08 v1 高能物理 - 理论

摘要

热力学系统可通过保持其基本结构的变换来获得多种等效描述。本文聚焦于 exact isohomogeneous transformations(EITs),这是一类保持热力学势的独立变量集合不变,同时保持原始齐次性和第一定律有效性的映射。我们的研究探索了在包含自由参数(例如宇宙常数)的理论中通过扩展 Iyer--Wald 形式化方法来应用 EITs。EITs 提供了统一框架,用于解决文献中 Kerr-anti de Sitter(KadS)热力学不同表述之间的差异。虽然 Iyer--Wald 形式化方法是推导黑洞第一定律的强大工具,但通常会产生不可积的质量变分,防止其作为 proper 热力学势识别。为解决此问题,我们研究了扩展的 Iyer--Wald 形式化方法,其中质量和热力学体积成为 gauge 依赖的。在此框架下,我们识别出与 EITs 兼容的 gauge 选择和 Killing 向量规范化,确保一致的第一定律。作为一个关键应用,我们演示了常规 KadS 热力学如何作为我们更广泛方法的特殊情况。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.03751,
  title  = {Black-Hole Thermodynamics from Gauge Freedom in Extended Iyer-Wald Formalism},
  author = {Thiago de L. Campos and Mario C. Baldiotti and C. Molina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03751},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, published version