环面几何中黑洞的热力学与观测意义
高能物理 - 理论
2026-02-27 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究了带电环面状黑洞的热力学和观测意义，这是一类不同于经典史瓦西黑洞的解。我们明确推导了在不同熵模型下的基本热力学性质，如热容、P-V图、等温压缩系数、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能。我们发现，只有指数修正熵表现出多重相变，我们通过从Ruppeiner形式导出的Ricci标量散度验证了这一点。这表明，与Hawking-Bekenstein和Rènyi熵模型相比，指数修正熵对黑洞的微观结构更为敏感。此外，我们研究了霍金辐射的稀疏性和发射率，证明指数修正熵产生了更一致和稳定的行为。在我们的观测分析中，我们以图形方式展示了红移、蓝移和引力移的行为，并确定了光子球半径超过最内稳定圆轨道半径的特定条件，这取决于电荷和宇宙学常数等参数的值。本工作的新颖见解在于，尽管存在这种违反，但我们计算出的红移、蓝移和引力移落在NGC 4258和UGC 3789的观测数据范围内。
引用
@article{arxiv.2509.01132,
title = {Thermodynamic and observational implications of black holes in toroidal geometry},
author = {Usman Zafar and Kazuharu Bamba and Abdul Jawad and Tabinda Rasheed and Sanjar Shaymatov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01132},
year = {2026}
}
备注
34 pages, 9 figures, Published in Progress of Theoretical and Experimental Physics