史尔伯曼黑洞量子统计力学论述

我们采用最近在非扰动量子引力框架下发展起来的几何量子理论，试图基于系统的微观（量子）描述来解释史尔伯曼黑洞的热力学。我们采用黑洞被包围在球形 surface B 内的热力学表述，系统的宏观状态由两个参数指定：边界 surface 的面积以及其中包含的准局部能量。为从系统的微观结构推导其热力学性质，我们使用标准的 Gibbs 统计力学方法。在若干关于系统量子行为的假设下，我们发现其微观（量子）状态由由位于 B 上的标记为自旋的点集合定义的量子陈-施蒂根斯理论的状态描述。陈-施蒂根斯理论的层数被证明与以普朗克单位测量的黑洞视界面积成正比。统计力学分析在 B 内部完全被黑洞占据时尤为简单。在这种情况下，我们发现位于 B 内的熵——即黑洞熵——与视界表面积成正比。