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洛伦兹Taub-NUT时空:Misner弦荷与第一定律

高能物理 - 理论 2022-06-29 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

受近期关于洛伦兹Taub-NUT空间热力学活动的启发,我们计算了这些时空的守恒荷。我们发现了沿Misner弦分布的额外质量、nut荷、角动量、电荷和磁荷密度。这些额外荷是解释上述荷在视界处与无穷远处数值差异所必需的。我们为Taub-NUT空间提出了一种无约束的热力学处理方案,其中我们引入nut荷nn作为相关热力学量,并赋予其化学势\phi_n。该处理方案中的内能为M-n\phi_n而非质量M。这种方法得出的熵为视界面积的四分之一,且所有热力学量均满足第一定律、Gibbs-Duhem关系以及Smarr关系。我们找到了第一定律的一般形式,其中各量依赖于一个任意参数。要求第一定律独立于此任意参数或在电磁对偶下保持不变,将导出一个唯一形式,该形式依赖于Misner弦的电荷和磁荷。Misner弦荷在第一定律中起着至关重要的作用,没有它们,第一定律将不成立。

引用

@article{arxiv.2206.09124,
  title  = {Lorentzian Taub-NUT spacetimes: Misner string charges and the first law},
  author = {Adel Awad and Somaya Eissa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09124},
  year   = {2022}
}