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任意分叉零表面的克劳修斯熵

广义相对论与量子宇宙学 2017-11-29 v3 高能物理 - 理论

摘要

Jacobson 对爱因斯坦方程的热力学推导最初仅应用于局部 Rindler 视界。但至少该构造的某些部分可以有益地扩展,以给任意分叉零表面提供有意义的结果。正如 Jacobson 原始文章所预示的那样,这种更一般的构造使以下问题成为焦点:熵是客观“真实”的吗?或者熵在某种意义上是主观且依赖于观察者的?这些看似无害的问题开启了一个常常尚无定论的争论潘多拉魔盒。尽管并非普遍持有,但一种共识观点似乎是,克劳修斯熵(通过克劳修斯关系 dS=dQ/TdS = dQ/T 定义的热力学熵)应该是客观真实的,而统计熵(Shannon 或 von Neumann 熵)的本体论地位则更加模糊,且更可能是依赖于观察者的。当涉及到理解 Bekenstein 熵(黑洞熵)时,这个问题尤为紧迫。为了进一步增加困惑,我们将论证即使是克劳修斯熵也常常是依赖于观察者的。在本文中,我们将确凿地证明,可以为任意分叉零表面有意义地赋予克劳修斯熵的概念——实际上是为任意“虚拟(局部)因果视界”定义了“虚拟克劳修斯熵”。作为一个应用,我们看到可以为这种虚拟克劳修斯熵实施广义第二定律(GSL)的一个版本。这个版本的 GSL 可以与某些(非标准的)零能量条件(NEC)积分变体相关联。由于所涉及的概念相当微妙,我们在发展框架时力求谨慎和明确。在未来的工作中,我们将应用此构造来推广 Jacobson 对爱因斯坦方程的推导。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.3185,
  title  = {Clausius entropy for arbitrary bifurcate null surfaces},
  author = {Valentina Baccetti and Matt Visser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.3185},
  year   = {2017}
}

备注

19 pages, 5 figures. V2: Seven references added; minor edits. V3: Now 24 pages, 7 figures. Significant revision and extension of the presentation, but technical calculation largely unchanged. Some 25 references added. This version accepted for publication in Classical and Quantum Gravity