Horndeski 理论中的黑洞热力学
广义相对论与量子宇宙学
2023-09-25 v2
摘要
我们研究了 Horndeski 理论中静态球对称黑洞(BHs)的热力学。由于存在高阶导数相互作用和标量场的非极小导数耦合，标准的 Wald 熵公式可能无法直接适用。因此，遵循 Iyer 和 Wald 的原始表述，我们得到了 Horndeski 理论中黑洞熵和系统的总质量的微分，通过哈密顿量的守恒导出了热力学第一定律。我们的表述涵盖了具有静态标量场的静态球对称黑洞解，以及移位对称 Horndeski 理论中具有线性时间依赖标量场的解。然后我们将结果应用于 Horndeski 理论中的显式黑洞解。在常规标量-张量理论和 Einstein-scalar-Gauss-Bonnet 理论的情况下，我们恢复了由 Wald 熵公式得到的黑洞熵。在移位对称理论中，对于具有静态标量场的黑洞解，我们表明即使存在标量场的非平凡构型，黑洞熵也遵循普通的面积定律。另一方面，对于标量场线性依赖于时间即隐身 Schwarzschild 和 Schwarzschild-(anti-) de Sitter 解的黑洞解，黑洞熵也依赖于标量场的构型。利用该熵，我们发现存在某些参数范围，其中具有非平凡标量场的 Schwarzschild(AdS) 黑洞比广义相对论中无标量场的 Schwarzschild(AdS) 黑洞在热力学上更稳定。
引用
@article{arxiv.2308.01082,
title = {Black hole thermodynamics in Horndeski theories},
author = {Masato Minamitsuji and Kei-ichi Maeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01082},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 2 figures, Section VI added, references added, typos and minor mistakes fixed, main results and conclusion unchanged