正则系综中的德西特热力学
广义相对论与量子宇宙学
2013-11-05 v3 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
德西特时空中宇宙视界的现有热力学是在微正则系综中建立的,而黑洞视界的热力学是在正则系综中建立的。通常,在普通热力学和统计力学中,微正则系综和正则系综对于任何热力学系统都产生相同的状态方程。这意味着存在基于正则系综的德西特热力学表述。本文在正则系综中重现了德西特热力学。过程如下:我们在德西特时空中心放置一个球形壁,其质量可忽略,并完美反射来自宇宙视界的霍金辐射。然后,由壁和视界包围的区域稳定到热平衡状态,对此评估欧几里得作用量并获得配分函数。欧几里得作用量的积分常数(减除项)被确定以重现已在微正则系综中验证的状态方程(例如熵-面积定律)。我们的德西特正则系综是明确定义的,以保持“热力学一致性”,这意味着状态变量不仅满足热力学四大定律,而且与热力学函数满足适当的微分关系;例如,自由能的偏导数给出熵、压力等。还揭示了宇宙常数在德西特热力学中的特殊作用。
引用
@article{arxiv.0908.3041,
title = {de Sitter thermodynamics in the canonical ensemble},
author = {Hiromi Saida},
journal= {arXiv preprint arXiv:0908.3041},
year = {2013}
}
备注
28 pages, 2 figures, Accepted for publication in Prog.Theor.Phys, Typos are corrected