反德西特空间中黑洞热力学的研究

论文摘要

黑洞热力学一直以来都是很热门的主题。另外也有很多涉及黑洞热力学的相关领域,例如黑洞的准正规模式,我们可以用它来探测黑洞的相变,还有弱宇宙监督假设,其被认为是黑洞热力学的基础。第一章,我们主要介绍了黑洞热力学的历史,比如黑洞热力学四定律。由于AdS/CFT对应,关于黑洞热力学的研究拓展到AdS黑洞,其中将宇宙学常数解释为热力学压强。后面的研究表明,AdS黑洞拥有更多有趣的相结构,例如重入相变和三相点。最后,我们也讨论了黑洞热机的概念。第二章,我们采取了另一种宇宙学常数的解释,即将它当成规范场理论中的色数,并在黑洞热力学中引入化学势的概念。我们发现一个五维的带电AdS黑洞中存在一个VdW型的小/大黑洞相变。有趣的是,结果表明相变对于大色数的情况才能发生,对于小色数则不行。在某种程度上,这表明带电AdS黑洞系统的相互作用是随着色数而增加的。接着我们得到了共存曲线和相图,并且研究也表明,黑洞相变的信息可以从热容中得到。第三章,我们专注于黑洞的准正规模式,其对应于一个黑洞周围的动力学涨落。我们讨论了主方程,边界条件和打靶法。其中,我们正是选择用打靶法来求解无质量标量场的准正规频率。然后我们研究了洛伦兹对称性破缺的有质量引力中的带电黑洞的相变信息能否通过动力学的准正规模式行为反映出来。有两种方法来探测相变:i)在4)-图中准正规频率的斜率符号的改变。ii)在等压或等温过程中,准正规频率的虚部的行为。第四章,我们将主题转到弱宇宙监督假设（WCCC）,其正是黑洞热力学的基础。弱宇宙监督假设表明,裸奇点不能够被一个远处的观者所看到,这意味着,裸奇点总是被隐藏在黑洞视界面以内。在忽略辐射效应后,我们运用点粒子吸收的过程来研究其破坏Kerr-MOG黑洞的可能性。我们发现,对于极端和近极端黑洞而言,在上下能量边界间总是存在一个能量间隙,这表明,一些能量合适的粒子是能够导致弱宇宙监督假设的违背。然而,当考虑绝热过程的影响时,我们发现Kerr-MOG黑洞会变得更稳定,而不是变成一个裸奇点,这样便能够在一定程度上恢复弱宇宙监督假设。第五章,我们关于研究工作做了总结和展望,基于这篇论文,仍然有很多有趣的工作去做。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
•   1.1 AdS黑洞热力学
•   1.2 AdS黑洞的相变
•   1.3 黑洞热机
•   1.4 本章小结
• 第二章 带电AdS黑洞的化学势和相变
•   2.1 化学势的引入和计算
•   2.2 临界行为和相变
•     2.2.1 振荡曲线和相图
•     2.2.2 热容
•   2.3 本章小结
• 第三章 黑洞热力学和准正规模式
•   3.1 准正规模式
•     3.1.1 主方程
•     3.1.2 边界条件和打靶法
•   3.2 有质量引力AdS黑洞下的VdW相变和准正规模式
•     3.2.1 黑洞的热力学背景及VdW相变
•     3.2.2 准正规模式的计算
•   3.3 准正规频率探测VdW相变的方法一
•   3.4 准正规频率探测VdW相变的方法二
•   3.5 本章小结
• 第四章 黑洞热力学和弱宇宙监督假设
•   4.1 弱宇宙监督假设
•   4.2 Kerr-MOG黑洞
•     4.2.1 弱宇宙监督假设的违背
•     4.2.2 绝热过程的引入和修正
•   4.3 本章小结
• 第五章 总结和展望
•   5.1 总结
•   5.2 展望
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 梁滨

导师: 魏少文,刘玉孝

关键词: 黑洞热力学,化学势,准正规模式,弱宇宙监督假设

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 兰州大学

基金: 国家自然科学基金,中央高校基本科研业务费专项资金

分类号: P145.8

总页数: 59

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