重新审视 Einstein-Maxwell 与四维共形引力中的拓扑黑洞

利用受限相空间形式体系，重新审视了 $d$ 维 Einstein-Maxwell 与四维共形引力中具有不同视界几何的带电拓扑黑洞（TBHs）的热力学。我们引入了黑洞子系统的概念，从而能够对具有无穷大观界面积（非紧）黑洞的热力学行为给出精确描述。具体行为对于同一底层理论但具有不同视界几何的 TBHs，或对于具有相同视界几何但来自不同底层理论的 TBHs，可能有所不同。在某些具体热力学过程中，四维共形引力中的非紧黑洞可达到零熵但非零温度的状态，这在物理上是不合理的。这表明可将黑洞热力学作为一种新用途，用以检验引力模型的可行性，或约束模型参数与积分常数。我们还考虑了 TBHs 的高温与低温极限，发现高温下所有 TBHs 均表现为低温声子气体，而低温下 Einstein-Maxwell 引力中所有带电及中性双曲 TBHs 均表现为强简并电子气体。最后，利用子系统概念澄清了黑洞系统热涨落描述中的若干概念性问题，并较详细地分析了有限子系统的相对热涨落。