幺正引力理论中黑洞熵的界限

我们考虑扩展爱因斯坦引力并在大距离渐近还原为它的幺正且弱耦合的引力理论。我们的讨论仅限于那些类似于爱因斯坦引力、在一系列尺度上包含半经典态黑洞的理论。我们证明，在给定尺度上，这些黑洞的熵必须大于理论中基本轻物种的数量。我们的界限源于以下观察：黑洞熵必须大于其质量与视界半径的乘积（以普朗克常数除以光速为单位），并且对于任何半经典黑洞，该乘积必须大于轻物种的数量。对于满足我们假设的理论，该界限解决了“物种问题”：黑洞熵的几何性、物种无关性与普通热力学熵与物种数成正比之间的张力。然后我们证明，当在固定质量下比较爱因斯坦理论中的黑洞与扩展理论中的黑洞时，爱因斯坦黑洞的熵总是最小的。类似考虑也应用于反德西特空间中黑膜的熵密度。