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经典与量子 Reissner-Nordstr"om 黑洞热力学及一级相变

综合物理 2015-12-18 v6

摘要

首先,我们考虑 CRNBH 度规,该度规是通过求解球对称静态天体内部点电荷 ee(质量为 MM)的爱因斯坦 - 麦克斯韦度规方程得到的。它具有两个内视界和外视界。利用 Bekenestein-Hawking 熵定理,我们计算了恒定电荷下的内外熵、温度、吉布斯自由能和热容。我们计算了吉布斯自由能对温度的一阶导数,该导数成为一个奇异函数,在临界点处具有奇异性,对应的温度为 Tc=124π3eT_c=\frac{1}{24\pi \sqrt{3}|e|}。因此,我们声称此处发生了一级相变。温度与吉布斯自由能一样,在外(内)视界上取绝对正值(负值)。对于 0<T<Tc0<T<T_c,吉布斯自由能同步取两个不同的正值,但对于负值则不然,这意味着系统由两个子系统组成。对于负温度,当 TT\to-\infty 时熵趋于零,从而处于玻色 - 爱因斯坦凝聚的单态。在 0<T<Tc0<T<T_c 情况下,熵单调增加。关于参考文献 \citep{Bob01} 中展示的工作结果,我们再次计算了蒸发 QRNBH 残余稳定终态的上述热力学变量,所得结果与 CRNBH 情况相同。最后,我们求解了 QRNBH 针对超前 Eddington-Finkelstein 时间坐标的质量损失方程,并推导了光度函数。我们得出 QRNBH 的蒸发在质量完全消失之前就会停止。它达到了一种可能是 lukewarm 类型的 RN 黑洞,其最终残余质量为 mfinal=em_{final}=|e|(几何单位制)。其温度和光度消失,但这在史瓦西蒸发情况下不会发生。我们的计算可以为信息丢失悖论提供一些可接受的陈述。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.1323,
  title  = {Classical and Quantum Reissner-Nordstr\"om Black Hole Thermodynamics and first order Phase Transition},
  author = {Hossein Ghaffarnejad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.1323},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages in two column format, 11 figures