标量场与规范场和引力的非最小耦合：熵流与线性化第二定律

本工作通过纳入标量场与 $U(1)$ 规范场和引力的任意非最小耦合，推广了涉及具有非负散度的熵流的线性化第二定律局部版本的证明。在近期工作中，熵流的构造以关于物质与引力可能耦合的一项重要假设为基础：相应物质应力张量被假定满足零能量条件。然而，当考虑物质场与引力的非最小耦合时，零能量条件甚至可在经典情形下被违背。考虑在具有与标量或规范场非最小耦合的微分同胚不变引力理论中，稳态黑洞周围的小动力学扰动，我们证明了仍可以构造具有非负散度的熵流。我们所纳入的附加非最小耦合对熵流有贡献，其甚至可在平衡极限下保留。在非平衡情形下，除熵密度外我们还得到了视界上的空间流。我们通过利用近视界几何的推动对称性实现这一点，该对称性以由非最小耦合带来的新项约束了运动方程特定分量的离壳结构。熵流的最终表达式对于与引力耦合的规范场是 $U(1)$ 规范不变的。我们明确验证了由我们抽象论证得到的熵流与文献中已有的涉及物质与高阶导数引力理论非最小耦合的具体模型理论表达式一致。最后，我们还论证了第一定律的物理过程版本对于这些具有任意非最小物质耦合的理论成立。