宇宙学黑洞与时间的方向

宏观不可逆过程源于基本可逆物理定律。局部不可逆性的来源似乎不在于定律本身，而在于表示这些定律的方程的初始条件和边界条件。在这项工作中，我们提出黑洞事件视界对电流的屏蔽作用在局部上决定了电磁能流的方向偏好。我们研究了由于宇宙膨胀和宇宙微波背景辐射吸积导致的黑洞事件视界增长，针对不同的宇宙学模型。我们提出了广义的 McVittie 共动度规，并积分了宇宙微波背景辐射在宇宙时间上对超大质量黑洞的吸积率。我们发现，对于平坦、开放和闭合的 Friedmann 宇宙学模型，黑洞事件视界的总面积相对于径向共动类空超曲面的面积之比总是增加的。由于宇宙辐射的吸积为黑洞吸积的总物质设定了绝对下限，这意味着任何时空事件的因果过去和未来并非镜像对称。这种不对称性导致全局未来方向上存在净坡印亭通量；后者又与不断增大的热力学熵相关联。因此，我们揭示了四种"时间箭头"之间的联系：宇宙学的、电磁学的、引力的和热力学的。