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de Sitter热力学的第一定律

广义相对论与量子宇宙学 2025-04-22 v4 高能物理 - 唯象学

摘要

de Sitter状态具有特殊对称性:其在空间中均匀且曲率恒定。由于de Sitter空间中的所有点等价,这一状态由局部热力学描述。该状态具有局部温度 T=H/πT=H/\pi(是Gibbons-Hawking温度的两倍)、局部熵密度、局部能量密度,以及局部引力自由度——标量曲率 R{\cal R} 和有效引力耦合 KK。另一方面,存在宇宙视界,可被热力学关系所描述。我们考虑局部热力学与宇宙视界热力学之间的联系。特别是,局部熵密度在Hubble体积中积分与视界的Gibbons-Hawking熵之间存在全息联系,Svolume=Shorizon=A/4GS_{\rm volume}=S_{\rm horizon}=A/4G。我们也考虑这两种方法中的热力学第一定律。在局部热力学中,一方面,第一定律对任意的de Sitter空间体积 VV 都成立。另一方面,第一定律也适用于视界的热力学。在两种情况下,温度均相同。本文还推广到了其收缩de Sitter,其熵为负,Svolume=Shorizon=A/4GS_{\rm volume}=S_{\rm horizon}=-A/4G

关键词

引用

@article{arxiv.2504.05763,
  title  = {First law of de Sitter thermodynamics},
  author = {G. E. Volovik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05763},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, no figures, version to be published in JETP Letters