热力学的现代基础与黑洞平衡的弦论极限

我们回顾了现有的关于黑洞熵的弦论理解，认为其尚不完整，并提出了一种基于作者“物质 - 引力纠缠假设”的修正版本。我们要主张，该版本提供了更令人满意的理解，并解决了信息丢失悖论。该假设将黑洞平衡描绘为一个整体纯态，具有给定能量，由一个置于盒中的黑洞及其（主要是物质的）大气组成，并将黑洞的熵等同于该纯态的物质 - 引力纠缠熵。我们假设在弱弦耦合下，该平衡过渡到一个具有相似能量的纯态，由一根长弦及其弦论大气组成，且物质 - 引力纠缠熵过渡为（近似）长弦与弦论大气之间的纠缠熵。我们还回顾了近期在非引力背景下为热力学建立现代基础的工作，其中不再假设总微正则系综，而是假设由一个小（子）系统和能量库组成的总系统处于具有给定窄能量范围的（随机）纯态，并表明该小子系统随后将处于热态。我们提出了一组新公式（见 companion paper），将该工作的设定推广到系统与能量库大小相当的情况。我们将这些公式应用于我们的弦平衡模型，其中长弦（替代我们的能量库）和弦论大气（替代我们的系统）的态密度均呈指数增长。我们发现，对于我们的黑洞平衡图像，其温度量级为霍金温度，熵量级为霍金熵，从而为我们的物质 - 引力纠缠假设的可行性增添了证据。