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关于Schwarzschild-de Sitter时空的全局温度

广义相对论与量子宇宙学 2023-07-12 v7 高能物理 - 理论

摘要

研究表明Schwarzschild-de Sitter(SdS)时空具有基本温度。该温度描述了复合粒子衰变及其他热过程,这些过程在Minkowski时空中能量上被禁止,但在de Sitter和SdS背景中允许发生。特别地,该温度描述了SdS中原子电离的概率,此概率由Arnowitt-Deser-Misner形式体系中位移函数(速度)变号处的静止观测者观测到。该激活温度不依赖于黑洞质量,而完全由Hubble参数决定,TSdS=3H/πT_{\rm SdS}=\sqrt{3}H/\pi。该温度是Bousso-Hawking温度TBHT_{\rm BH}的两倍,后者刻画了退化Lorentzian Schwarzschild-de Sitter宇宙的极限,即宇宙学视界与黑洞视界彼此接近时,TSdS=2TBHT_{\rm SdS}=2T_{\rm BH}。在纯de Sitter时空中已知存在类似的Hawking辐射温度倍增现象,其中描述原子电离的相应局域温度是Gibbons-Hawking温度的两倍,TdS=2TGH=H/πT_{\rm dS}=2T_{\rm GH}=H/\pi。我们建议将激活温度TdST_{\rm dS}视为de Sitter态的热力学温度,其决定了该态中的局域熵,s=3H/4Gs=3H/4G

关键词

引用

@article{arxiv.2304.09847,
  title  = {On the global temperature of the Schwarzschild-de Sitter spacetime},
  author = {G. E. Volovik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.09847},
  year   = {2023}
}

备注

5 pages, no figures, continuation of the paper G.E. Volovik, Ann. Phys. 449, 169219 (2023), version accepted in JETP Letters