范德瓦尔斯黑洞:普适性、量子修正与拓扑分类
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-30 v1 高能物理 - 理论
摘要
在本文中,我们研究范德瓦尔斯(VdW)黑洞的普适极值关系和热力学拓扑——这些是爱因斯坦方程的解,其热力学行为与范德瓦尔斯流体高度相似。在经典情形下,黑洞熵遵循 Bekenstein-Hawking 面积定律并满足标准普适关系。随后我们通过三种不同框架引入量子修正:广义不确定性原理(GUP)、扩展不确定性原理(EUP)以及彩虹引力(Rainbow Gravity)。虽然这些修正改变了熵定律,但我们发现广义形式的普适极值关系仍然成立。接下来,我们探讨 VdW 黑洞的热力学拓扑,重点关注拓扑荷的分布。我们的分析表明,黑洞参数和模型参数的变化会导致拓扑分类和稳定性的显著变化,这些变化可由绕数定量表征。在 GUP 修正情形下,拓扑荷分布表现出对参数变化的稳健性,表明分类具有稳定性。对于 EUP 修正黑洞,我们识别出两种不同的拓扑类,某些构型显示三个非零拓扑荷,而另一些尽管单个荷数变化,总荷仍保持为零。彩虹引力修正情形则显示出拓扑行为方面的一致性。
引用
@article{arxiv.2507.21663,
title = {Van der Waals Black Holes: Universality, Quantum Corrections, and Topological Classifications},
author = {Ankit Anand and Saeed Noori Gashti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21663},
year = {2025}
}
备注
35 pages, 5 figures