Thermal evolution of a radiating anisotropic star with shear
研究了球对称辐射星在引力坍缩过程中压力各向异性和热耗散的影响。本文给出了爱因斯坦场方程的一个精确解,其中当热流为零时,模型具有类弗里德曼极限。在因果热力学的框架内研究了演化恒星的温度分布的行为。特别是,我们表明,热通量的弛豫时间和剪切应力的弛豫时间之间有显着差异。
2005-12-02 gr-qc
Holographic heat engine efficiency of hyperbolic charged black holes
以四维带电双曲黑洞为工质建立了一个黑洞全息热机,并利用矩形循环求出了热机效率。我们发现当熵增加为零时,双曲黑洞的热机效率变为著名的卡诺效率。我们还发现,在q > 0的情况下,更少的电荷对应于更高的效率。此外,我们还研究了平面情形和球面情形的效率,并与双曲荷电黑洞的效率进行了比较。最后,我们用数值模拟的方法研究了基准方案的效率。
2022-05-02 gr-qc
The role of shear in dissipative gravitational collapse
在本文中,我们研究的物理辐射星进行耗散崩溃的形式,径向热通量。我们的处理清楚地表明了剪切的存在如何影响坍缩过程;我们能够将存在剪切时坍缩球的物理特征与无剪切情况进行对比。通过采用因果热输运方程的麦克斯韦-Cattaneo形式,我们表明,剪切导致的核心温度的增强,从而强调,当恒星离开流体静力平衡时,弛豫效应不能忽略。
2013-12-05 gr-qc
Joule-Thomson expansion and heat engine efficiency of charged rotating black strings
本研究首次在扩展相空间中分析了带电旋转黑洞弦的焦耳-汤姆逊膨胀与热机效率,计算了焦耳-汤姆逊系数、反转温度,并给出了卡诺和矩形循环效率的解析表达式。
2025-10-09 gr-qc
A fifth order differential equation for charged perfect fluids
我们研究了支配无剪切球对称带电流体演化的主非线性偏微分方程。我们使用的方法,以前没有被认为是在无剪切球对称时空的基本方程。我们得到一个五阶纯微分方程,必须满足基本方程承认一个李点对称。然后,我们利用李对称性分析和直接积分进行了全面的分析。这使我们能够减少五阶方程的求积。早期的结果被证明包含在我们的一般治疗中。
2013-01-08 gr-qc
Charged torus-like black holes as heat engines
研究了荷电环面黑洞的热力学性质,并以此为工质研究了热机。在扩展的相空间中,通过将宇宙学常数解释为热力学压力,利用黑洞热力学第一定律推导出宇宙学量,得到状态方程。然后,我们计算了热机在卡诺循环和矩形循环中的效率,并研究了效率随体积的变化。此外,为了避免负温度,我们强调这个黑洞的电荷不能是任意的。最后,我们对一个基准方案的计算精度进行了检验,并讨论了该方案中荷电环面状黑洞的上界和下界。
2021-02-09 gr-qc
Relativistic heat flux for a single component charged fluid in the presence of an electromagnetic field
气体中的输运性质受温度的影响很大。在以前的工作中,已经表明,当气体中的热搅动足够高时,使得相对论效应变得相关,热耗散不仅由温度梯度驱动,而且还由其他矢量力驱动。在相对论性带电流体的情况下,即使在单组分的情况下,热通量也由静电场驱动。本文通过考虑任意惯性参考系中的磁场,推广了上述结果。相应的本构方程显式得到表明,电力和磁力有助于散热。这一结果可能会导致等离子体动力学的相关影响。
2015-04-09 gr-qc
All solutions for geodesic anisotropic spherical collapse with shear and heat radiation
在测地坍缩的研究中,我们引入了一个物理上重要的对象,称为视界函数。它与恒星的特性密切相关,并满足一个简单的Riccati方程。对该方程进行积分,并求出其所有解的母函数。恢复并进一步研究以前的解决方案。
2015-12-18 astro-ph.HE gr-qc
Irrotational Bianchi V Viscous Fluid Cosmology with Heat Flux
本文研究了剪切和体粘滞以及热通量共同影响下的无旋Bianchi V宇宙模型。模型的精确解是在三个物理上可行的假设下得到的。前两个关系的物质密度,剪切标量和膨胀标量和第三个正压状态方程,连接的物质密度和热力学压力。研究了解的性质,并给出了温度分布的显式表达式。已经观察到,随着粘度,热通量进一步增加熵增加的速率。
2019-12-06 gr-qc
Dynamics of Non-adiabatic Charged Cylindrical Gravitational Collapse
本文在Misner和Sharp形式下研究了引力坍缩的动力学。我们把非粘性导热荷电各向异性流体看作是具有柱对称性的坍缩物质。导出了动力学方程,并与M $\ddot{u}$ ller-Israel-Stewart因果热力学理论导出的热通量输运方程耦合。利用耦合方程讨论了各向异性、电荷和径向热通量对坍缩动力学的影响。
2011-07-30 gr-qc
First integrals for charged perfect fluid distributions
我们在广义相对论中研究了无剪切球对称带电流体的演化。我们发现了一个新的参数类的解决方案的爱因斯坦-麦克斯韦系统的场方程。我们的收费结果是早期治疗中性相对论流体的概括。我们重新获得了第一个积分发现以前不带电的物质作为一种特殊情况。此外,一个明确的第一个积分被发现,这是必要的收费。
2013-01-08 gr-qc
Radiating Shear-Free Gravitational Collapse with Charge
提出了一个新的球对称带电体引力坍缩的无剪切模型。我们提出了一个向外辐射的耗散收缩。利用结条件和一个近似,数值积分了爱因斯坦场方程。还执行能量条件的检查。我们得到电荷延迟了黑洞的形成,甚至可以阻止黑洞的坍缩。
2012-10-02 gr-qc
Fundamental equations for the gravitational and electromagnetic perturbations of a charged black hole
给出了带电黑洞的引力和电磁扰动的一对波动方程。其中一个方程是解耦的,并确定电磁扰动的传播。另一个是传播的主要零方向的剪切,并有一个源项由第一个方程的解决方案。这一结果有望在天体物理模型中得到重要应用。
2002-06-28 gr-qc
Collapsing shear-free perfect fluid spheres with heat flow
本文从整体上研究了无剪切理想流体球在热流作用下的坍缩问题。我们应用一个紧凑的形式主义,简化了各向同性条件和共形平坦的条件。这种形式主义也提出了最简单的版本的主要交界处的条件,明确证明共形平坦和测地线的解决方案。它给出了正确的功能解开这个条件到众所周知的微分方程一样,阿贝尔,里卡蒂,伯努利和线性之一。它产生了一个替代的推导功能依赖度量组件的一般解决方案。我们把静态和时间相关模型的结果结合起来,描述了各向同性方程通解的六个生成函数。阐明了它们的共同特征和相互关系。给出了可分解的一般公式,其中包括坍缩到黑洞或裸奇点。
2012-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Conformal Killing Vectors in Spherically Symmetric, Inhomogeneous, Shear-free, Separable Metric Spacetimes
本文给出了最近报道的具有非零能量或热流的[cqg 1]球对称、无剪切可分度量时空的所有共形Killing向量及其李代数.我们还解决了所考虑的时空的测地线运动方程。
2001-12-16 gr-qc
A different approach to anisotropic spherical collapse with shear and heat radiation
为了研究标题中提到的坍缩类型,我们引入了一个物理上有意义的对象,称为视界函数。它直接进入许多恒星特性的表达式。支配坍缩的主结方程转化为具有简单系数的视界函数的Riccati方程。我们在测地线的情况下积分这个方程。在一般情况下,当一个或另一个系数为零时,也是如此。它示出了如何建立类的星模型在这个制定的问题和简单的解决方案。
2016-01-23 astro-ph.HE gr-qc
On Spacetimes Admitting Shear-free, Irrotational, Geodesic Timelike Congruences
本文对广义相对论时空作了全面的分析,它允许一个无切变、无旋和测地的类时同余。一般的能量-动量张量的模型的方程写下来。这样的时空的度规以简化形式出现的坐标被建立起来。研究了“零各向异性应力”、“零热流矢量”和“双组分流体”的一般情况。特别是,理想流体的Friedmann-Robertson-Walker模型和空间均匀模型进行了讨论。模型与各种物理相关的能量动量张量被认为是。研究了考虑热传导的各向异性流体模型和粘性流体模型。此外,模型与一个完美的流体加上磁场或纯辐射,模型与两个非共线完美流体(满足各种物理条件)进行了研究。特别是,一个(单一)完美流体是倾斜的剪切自由,无涡和无加速度的类时同余模型进行了讨论。
1994-05-16 gr-qc
A study of charged cylindrical Gravitational collapse with dissipative fluid
在Misner和Sharp工作的基础上,研究了圆柱形粘性导热各向异性流体的引力坍缩。利用Darmois匹配条件,导出了圆柱形坍缩的动力学方程,分析了电荷量和耗散量对坍缩的影响。最后,利用Miller-Israel-Steward因果热力学理论,导出了热通量的输运方程,并研究了热通量对坍缩系统的影响。
2017-02-20 gr-qc
Geodesic Flows in a Charged Black Hole Spacetime with Quintessence
我们研究了在被精粹包围的带电黑洞时空背景下类时测地线汇的演化。得到了该时空中沿测地线流的膨胀标量、剪切和旋转三个运动学量的Raychaudhuri方程,并进行了数值求解。我们还分析了类时测地同余聚焦的弱能量条件和强能量条件。讨论了在有初始剪切和转动的情况下,归一化常数和状态方程参数对膨胀标量演化的影响。它是观察到,总是存在一个临界值的初始膨胀低于我们有聚焦与较小的值的归一化常数和状态方程参数。当这两个参数的相应值增加时,没有观察到测地线聚焦。然后将所得结果与Reissener Nordtrom和Schwarzschild黑洞时空以及它们的de-Sitter黑洞模拟结果进行了比较。
2018-03-09 gr-qc
Heat engine efficiency and Joule-Thomson expansion of non-linear charged AdS black hole in massive gravity
本文在非线性电动力学和大质量引力的背景下,研究了带电AdS黑洞的热机和Joule-Thomson展开.对于黑洞热机,在不同的极限下,我们得到了以熵或温度、压力表示的效率的解析表达式。对于黑洞的Joule-Thomson展开,我们导出了$T-P$图中的等焓曲线、Joule-Thomson系数和反转曲线。详细地讨论了非线性电动力学和质量引力对黑洞的热机效率和Joule-Thomson膨胀的影响。
2019-06-13 gr-qc hep-th
Thermodynamic of a rotating and Non-linear magnetic-charged black hole in the quintessence field
本文提出了一种对旋转非线性磁荷黑洞进行热力学分析的方法。在此基础上,我们计算了黑洞的各种热力学量,如质量、温度、磁荷提供的电势和热容。此外,我们还研究了这个黑洞的相变,分析了它的热容曲线。然后,我们证明了黑洞的质量会有一个减少的阶段,而温度会从负的绝对温度增加。从热容量的性质出发,指出黑洞经历了一个二级相变,并且随着旋转参数$a$或磁参数$Q$的增大,该相变向熵的高值移动.
2019-11-28 gr-qc
Black Holes in a Cavity: Heat engine and Joule-Thomson Expansion
在扩展相空间中研究了腔中d维带电黑洞的热机和Joule-Thomson(JT)展开.由于腔中黑洞的相结构类似于反德西特(AdS)情形,我们将腔中黑洞作为热机的工质,计算了它们在卡诺循环和矩形循环中的效率.讨论了腔中带电黑洞的JT展开与AdS情形是否一致,并讨论了不同边界条件对黑洞热力学的影响。
2022-01-23 gr-qc
Behaviour of Charged Collapsing Fluids after Hydrostatic Equilibrium in R^n Gravity
本文的目的是在R^n引力框架下研究输运方程及其与Maxwell方程的耦合。利用耗散流体的Muller-Israel-Stewart导热理论,分析了弛豫时间情形下的温度、热流、粘度和热导率。所有这些物理变量都以单一因素的形式出现,讨论了它们对热传导坍缩星相对论模型演化的影响。
2017-05-18 gr-qc
Thermodynamics of charged accelerating AdS black holes and holographic heat engines
通过合理选择类时Killing矢量的归一化,研究了带电加速Anti-de Sitter(AdS)黑洞的热力学性质.我们发现,由于加速黑洞的不寻常渐近结构,热力学第一定律中的热力学质量表达式与电荷表现出不可分割的纠缠行为。同时,引入并详细分析了作为宇宙弦张力共轭势的热力学长度,并在标准热力学分析中讨论了带电加速黑洞可能的相行为.此外,我们还研究了全息热机的性质与带电加速的AdS黑洞作为工作物质的基准计划。我们发现,黑洞热机的效率可以影响的基准圆周期的大小和宇宙弦张力。更有趣的是,电荷的存在可能会显著提高黑洞热机的效率,并使它们对宇宙弦张力的变化更加敏感。对不同黑洞热机效率的交叉比较表明,加速也会增加效率,并使其对电荷变化更敏感。
2019-02-19 gr-qc hep-th
Charged AdS black hole heat engines
通过比较小-大黑洞的相变和水的液-汽相变,研究了$d$维带电反德西特黑洞的热机.利用第一定律和等面积定律,我们得到了一个精确的计算黑洞发动机效率的公式。当低温固定时,热量和功都随着高温$T_{1}$而减小。随着$T_{1}$的增加,效率增加,随着电荷$q$的增加,效率降低。对于具有背压机制的朗肯循环,我们发现在高温下$T_{1}$可以接近最大功和最大效率。在约化参数空间中,也证实了类似的结果。此外,我们观察到黑洞热机的功和效率随着时空维数的增加而迅速增加。因此,高维带电反德西特黑洞可以作为一个更有效的发电厂产生的机械功,并可能是一个可能的源功率伽马射线和超高能宇宙射线。
2019-08-17 gr-qc hep-th
Charged 4D Einstein-Gauss-Bonnet-AdS Black Holes: Shadow, Energy Emission, Deflection Angle and Heat Engine
最近,人们对绕过Lovelock定理并避免Ostrogradsky不稳定性的4D Einstein-Gauss-Bonnet(4D EGB)引力理论产生了浓厚的兴趣。这样一个新的理论具有非平凡的动力学,并提出了宇宙学和黑洞物理学的几个预测。基于最近的天体物理观测和反de Sitter时空的重要性,我们在四维EGB引力理论中研究了带电AdS黑洞的阴影几何形状和光线偏转角.我们研究了这类黑洞周围的阴影行为和光子球,并考察了不同参数对它们的影响。然后,我们研究了这类黑洞的能量发射率,并分析了高斯-博内(GB)耦合常数在辐射过程中的重要作用。然后,我们进行了讨论的全息热机的收费4D EGB-AdS黑洞通过获得一个矩形引擎循环的效率。最后,通过比较热机效率和卡诺效率,指出了热机效率与卡诺效率之比$\frac{η}{η_{c}}$总是小于1,这符合热力学第二定律。
2020-09-20 gr-qc hep-th
On heat properties of charged AdS black holes in Gauss-Bonnet gravity coupled with nonlinear electrodynamics
研究Gauss-Bonnet引力耦合非线性电动力学中带电AdS黑洞的热性质,发现非线性电动力学能提升热力学稳定性,并证实Hawking温度的拓扑性质,同时揭示了类van der Waals相变及全息热机效率表达式。
2023-04-08 gr-qc hep-th
Gravitational collapse of dustlike matter with heat flux
我们提出了一类新的解决方案,爱因斯坦方程的球形坍缩尘埃物质耦合热通量。在这个解族中,时空切变必然是非零的。此外,这些解决方案有一个有趣的性质,总是有一个反弹之前的奇点,这是完全由于耗散过程。我们发现,存在着开放的初始数据集的反弹发生之前,任何被困的表面形成,使恒星爆炸到无限远。我们还讨论了热流在产生时空剪切和修正物质云的有效惯性质量中的作用。
2007-07-09 astro-ph gr-qc hep-th
Linear response in a charged gas in curved spacetime and covariant heat equation
本文研究稳态弯曲时空中带电相对论气体至弛豫时间二阶的线性响应,计算张量动力学系数并推导协变热方程,比较其与 Cattaneo 方程的差异及 Schwarzschild 黑洞附近的引力效应。
2025-03-17 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Effects of dark energy on the efficiency of charged AdS black holes as heat engine
本文在扩展相空间中研究了以被暗能量包围的带电AdS黑洞为工质,通过黑洞热力学第一定律中的$PdV$项做功的热机.我们首先研究了一种暗能量(本文中称为quintessence场)对定义为$P-V$平面上矩形闭合路径的RN-AdS黑洞热机效率的影响。得到了精确的效率公式,发现在磁场作用下,热机的效率随磁场密度$ρ_q$的增大而增大。在一定的参数下,我们发现较小的黑洞之间的体积差越大,($V_1$)和更大的黑洞($V_2$)将导致较低的效率,而较大的压差$P_1-P_4$将使效率较高,但它总是小于1,并且永远不会超过卡诺效率,卡诺效率是热力学定律约束的效率的最大值,这与传统热力学中的热机是一致的。通过对物理量的特殊选择,我们发现电荷$Q$和归一化因子$a$的增加也能提高热机效率,当$Q$或$a$趋于无穷大时,热机效率将无限接近卡诺极限。
2017-07-15 gr-qc hep-th
The General Class of Accelerating, Rotating and Charged Plebanski-Demianski Black Holes as Heat Engine
本文首先回顾了具有宇宙学常数的加速、旋转和带电的Plebanski-Demianski(PD)黑洞,包括Kerr-Newman旋转黑洞和Taub-NUT时空.我们假设热力学压力可以用负的宇宙学常数来描述,因此黑洞代表反德西特(AdS)PD黑洞。根据热力学系统,得到了AdS PD黑洞的表面积、熵、体积、温度、Gibbs自由能和Helmholtz自由能等热力学量。其次,我们找到了AdS PD黑洞的临界点和相应的临界压力、临界温度和临界体积。通过对比热容的研究,得到了${\cal C}_{V}=0$和${\cal C}_{P}\ge 0$。从这个结果,我们得出结论,AdS PD黑洞可能是稳定的。研究了PD黑洞的Joule-Thomson展开,通过计算Joule-Thomson系数$μ$的符号,确定了PD黑洞的加热和冷却性质.放入$μ=0$,我们找到了转变温度。接下来我们研究了AdS PD黑洞的热机。在卡诺循环中,我们得到了所做的功及其最大效率。此外,我们描述了所做的工作和它的效率为一个新的引擎。最后,我们分析了PD黑洞热机中朗肯循环的效率。
2020-06-03 gr-qc hep-th
Power Law of Shear Viscosity in Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion model
在Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion理论中构造了红外区具有超标度破坏的带电黑洞解,并研究了全息剪切粘度与熵密度之比的温度行为.当IR中涉及平移对称破缺时,数值证明了低温$T$下的比率为幂律,即$η/s\sim T^κ$,其中指数$κ$的值与解析结果一致。我们还发现,指数$κ$不受无关电流的影响,但降低了相关电流。
2016-10-27 gr-qc hep-th
Charged black holes: Wave equations for gravitational and electromagnetic perturbations
导出了带电Kerr黑洞的电磁扰动和引力扰动的一对波动方程。推导中采用了新规范下的微扰Einstein-麦克斯韦方程组。波动方程涉及扰动麦克斯韦旋量$Φ_0$和外尔曲率的主要零方向的剪切$σ$。整个构造依赖于主零方向的第一曲率$κ$的三个不同导数的三脚架。
2002-11-11 astro-ph gr-qc
Critical phenomena and chemical potential of charged AdS black hole
将宇宙学常数视为边界规范理论中的色数$N$,将其共轭量视为伴随的化学势$μ$,研究了五维带电AdS黑洞的热力学和化学势.发现存在一个由小到大的黑洞相变。在$N^{2}$ - $μ$图中研究了临界现象。特别是,在约化参数空间中,所有的热力学量都可以用黑洞电荷重新标度,使得这些约化的量与电荷无关。得到了共存曲线和相图。还对潜热进行了数值计算。此外,还研究了热容和热力学标量。结果表明,一阶黑洞相变的信息被编码在热容和标量中。然而,用它们不能直接计算相变点。然而,与二级相变相关的临界点可以由热容或标量来确定。此外,我们还计算了饱和小、大黑洞在临界点附近的临界热容指数和标量。
2017-05-24 gr-qc hep-th
Shear viscosity, instability and the upper bound of the Gauss-Bonnet coupling constant
我们计算了带电黑膜的$η/s$的维数依赖性和Gauss-Bonnet修正。我们发现,因果关系和稳定性约束的高斯-博内耦合常数的值是有界的1/4的无限维极限。我们进一步表明,高维稳定的引力扰动。高维时空中微扰的稳定性是高斯-博内耦合常数界的直接结果。
2009-05-16 gr-qc hep-ph hep-th