热力学化黑洞的非平衡物理

本文提出了一种针对热力学化黑洞的非平衡框架，灵感来自于涌现引力的熵函数解释以及残差方法在黑洞热力学中的应用。主要思想是统一三个组成部分：一种熵函数原则，用于选择物理的 on-shell 背景，一种基于简单极点奇点的欧几里得和轮廓描述的视角，用于阐述视界温度，以及一种对多视界黑洞配置的拓扑残差分类。基于此，本文引入了一种准稳态非平衡分配函数，其中不可逆熵产生以额外的奇异动作贡献出现。该形式在adiabatic极限下复现标准的平衡关系，同时也将其扩展到具有物质、电荷和旋转通量的动态驱动黑洞系统。随后将该框架应用于常曲率 f(R) 引力中的 Kerr Newman 类黑洞，其中平衡熵由 f 在背景曲率导数加权，而非平衡修正则来自通量引起的有效热力学动作变形。分析进一步表明，外视界和内视界携带相反的拓扑方向，因此非极端 Kerr Newman 系列保持在拓扑类 W = 0 中，除非视界二分点或合并改变了奇点结构。最后，提供了若干函数图，以说明平衡和非平衡自由能、Kerr Newman 温度曲线以及熵产生规律的行为。