广义相对论中自引力系统的统计力学：I. 量子费米气体
广义相对论与量子宇宙学
2020-12-24 v1
摘要
我们发展了一种确定广义相对论中自引力系统统计平衡态的一般形式体系，并完善了此前关于该主题的工作。我们的结果对任意形式的熵都成立，但为说明起见，我们明确考虑费米子的费米-狄拉克熵。在固定质量-能量和粒子数下对熵的极大化确定了系统的分布函数及其状态方程。它还隐含了流体静力平衡的 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程以及 Tolman-Klein 关系。我们的论文提供了在广义相对论中构建自引力费米子热容曲线所需的所有必要方程，正如近期工作所做的那样。我们考虑了非相对论极限 并恢复了牛顿引力框架内得到的方程。我们还讨论了统计系综的不等价性，以及牛顿引力与广义相对论中自引力系统的动力学稳定性与热力学稳定性之间的关系。
引用
@article{arxiv.1908.10806,
title = {Statistical mechanics of self-gravitating systems in general relativity: I. The quantum Fermi gas},
author = {Pierre-Henri Chavanis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10806},
year = {2020}
}