From thermodynamics to the solutions in gravity theory
在最近的工作中,我们对引力与热力学的关系提出了一种新的观点,即借助于绝热系统中的Misner-Sharp质量,通过热力学定律导出了\sch ~解。在本文中,我们继续研究重力和热力学之间的关系,通过热力学获得解决方案。我们将爱因斯坦引力理论中的引力热力学研究推广到修正引力理论。利用第一定律,假定绝热系统的质量为Misner-Sharp质量,我们再现了Guass-Bonnet引力下的Boulware-Deser-Cai解。利用这一引力热力学思想,我们得到了一类新的$F(R)$引力解,它是我们最近的三维黑洞解和$F(R)$引力四维Clifton-Barrow解的推广,其中$n$维(nPDMATHABMP 3)时空中存在三种$(n-2)$维最大对称子空间.
2014-06-06 gr-qc hep-th
Gravitational collapse in the AdS background and the black hole formation
通过数值求解耦合到无质量标量场的爱因斯坦方程,研究了窄波和宽波两种情况下$AdS_{5}$时空中无质量标量场引力坍缩的Misner-Sharp质量和视视界的时间演化.这是通过依赖于坍缩的完整动力学,包括动力学视界的概念来实现的。事实证明,米斯纳-夏普质量在任何地方都是恒定的,除了在由坍缩波的密度分布所定义的薄壳上的快速变化。通过研究视视界的演化,表明黑洞在不同时间的形成,我们看到事件视界是如何渐进地形成的。研究了初始黑洞事件视界半径与热化时间的关系。
2015-11-01 gr-qc hep-th
Schwarzschild solution as a result of thermodynamics
我们得到的史瓦西解的热力学考虑使用的准本地质量形式(Misner-Sharp质量)和几何表面引力在球对称时空的假设。这个推论被推广到其他的情况,例如德西特、反德西特、Reissner-Nordström和更高维的时空。本文论证了通过热力学获得这些已知球对称解的简单假设,其中本质上Misner-Sharp质量是绝热系统的质量。
2014-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extension of Kodama vector and quasilocal quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes
球对称时空允许所谓的儿玉矢量,它提供了一个局部守恒的电流和一个优选的时间,即使对于没有任何时间平移对称的动力学时空。与这个守恒电流相关联的电荷导致与Misner-Sharp质量一致的准定域质量。在三维空间中,球对称的时空对应于轴对称的时空,而轴对称的时空则允许有角动量的时空旋转。我们扩展的Kodama矢量的概念,在三维轴对称旋转时空。我们还定义了一个考虑到角动量在三维轴对称时空的quasilocal质量。
2022-09-16 gr-qc hep-th
Geometrodynamics of spherically symmetric Lovelock gravity
在四维广义相对论的背景下,利用Kuchasyness开创的几何动力学方法,导出了球对称Lovelock引力的哈密顿量。当用面积半径、广义Misner-Sharp质量和它们的共轭动量来表示时,普适的洛夫洛克作用量和哈密顿量呈现出与广义相对论完全相同的简单形式。这一结果支持洛夫洛克引力是广义相对论自然的高维扩展的解释。它也为研究量子力学、哈密顿热力学和一般Lovelock黑洞的形成迈出了重要的第一步。
2012-03-24 gr-qc hep-th
Generalized Vaidya Spacetime in Lovelock Gravity and Thermodynamics on Apparent Horizon
在一般的Lovelock引力下,给出了一类广义Vaidya解.这个解推广了最近一些作者报道的Gauss-Bonnet引力中的简单情形。我们研究了在这种广义Vaidya时空中的视视界热力学。将除爱因斯坦张量以外的项作为引力场方程中的有效能量动量张量,并利用爱因斯坦引力理论中的统一第一定律,得到了视视界的熵表达式。我们还得到了这个时空的能量表达式,这与Maeda和Nozawa在Lovelock引力中提出的广义Misner-Sharp能量一致。
2008-12-08 gr-qc hep-th
Friedmann Equations and Thermodynamics of Apparent Horizons
借助于一个具有能量维数的类质量函数,它等于视视界处的Misner-Sharp质量,我们证明了视视界热力学第一定律$dE=T_AdS_A$可以从各种引力理论中的Friedmann方程导出,包括Einstein理论、Lovelock理论、非线性理论和标量张量理论.这一结果有力地表明,表观视界的热力学热力学第一定律与弗里德曼方程之间的关系不仅仅是一个简单的巧合,而是一种更深刻的物理联系。
2007-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Lovelock black holes with non-constant curvature horizon
本文研究了Lovelock引力的一类$D=n+2(\ge 6)$维解,它是由二维Lorentz度规和$n$维Einstein空间的翘曲积所描述的.假设应力-能量张量的角部分与爱因斯坦度规成比例,则爱因斯坦空间的外尔曲率必须服从两种代数条件。我们提出了一些满足这些条件的精确解。我们进一步定义了与广义相对论中Misner-Sharp质量相对应的准定域质量。结果表明,准定域质量是由Kodama通量构造的,并且满足统一的第一定律和主能量条件下的单调性。利用准局域质量,我们证明了Birkhoff定理,并解决了动态黑洞的各个方面的特点,捕获视界。
2015-10-26 gr-qc hep-th
Massive scalar clouds and black hole spacetimes in Gauss-Bonnet gravity
本研究针对含大质量标量场的标量-高斯-邦尼引力静态黑洞展开,通过数值计算与微扰分析结合,给出了恒星质量黑洞下sGB耦合常数的最新严格约束,并梳理了与观测效应相关的黑洞构型性质。
2024-10-02 gr-qc hep-th
Spinorial quasilocal mass for spacetimes with negative cosmological constant
本研究针对负宇宙学常数四维时空的紧致二维类空曲面,基于已有零宇宙学常数相关成果提出旋量式新拟局域质量定义,验证了其非负性及多类时空场景下的性质一致性。
2025-09-06 gr-qc hep-th math.DG
Criticality and Surface Tension in Rotating Horizon Thermodynamics
研究了旋转黑洞时空的修正视界热力学及其临界性。也就是说,我们证明了在黑洞视界的虚位移伴随着旋转参数的独立变化的情况下,径向爱因斯坦方程的形式为“共齐性二”视界第一定律,$dE=TdS+ΩdJ-σdA$,其中$E$和$J$是视界能量(Misner-Sharp质量的类似物)和视界角动量,$Ω$是视界角速度,$A$是视界面积,$σ$是由物质场引起的表面张力。对于固定的角动量,简化了上述方程,得到了更为熟悉的(共齐性一)视界第一定律$dE=TdS-PdV$,其中$P$是物质场的压力,$V$是视界体积.在每种情况下得到一个通用的状态方程,并研究了相应的临界行为。
2016-08-30 gr-qc hep-th
Thermodynamics of general scalar-tensor theory with non-minimally derivative coupling
利用通常的熵和视视界温度的定义,讨论了一般标量-张量引力理论中,在标量场与爱因斯坦张量非极小耦合的动力学项下,视视界热力学第一定律.通过引入一个与视视界上Misner-Sharp质量相等的类质量函数,证明了视视界上的热力学热力学第一定律与一般模型的Friedmann方程之间的等价性.结果进一步支持了热力学热力学第一定律与Friedmann方程之间的普适关系。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics on the apparent horizon in generalized gravity theories
本文给出了在视视界上构造热力学热力学第一定律的一般步骤,并通过在一些推广的引力理论中检验它来说明它的有效性。应用这一方法,我们可以描述包埋在非平凡块体中的Randall-Sundrum膜世界的视视界上的热力学。讨论了将Friedmann方程与热力学热力学第一定律联系起来的类质量函数,得到了它在Lovelock引力中的特例,即给出了广义Misner-Sharp质量.
2008-01-17 hep-th
Thermodynamics of Sultana-Dyer Black Hole
动态视界上的物理实体并不像通常的静态情形那样自然地被定义。在这里,我找到了温度,Smarr公式和热力学热力学第一定律的Sultana-Dyer度规,这是相关的史瓦西时空的时间依赖的共形因子。为了找到温度($T$),使用二维时空的手征反常表达式。这是反常方法在动力学研究霍金效应中的一个应用。此外,分析挑出一个表达式中的两个现有的表达式在文献中的温度。有趣的是,目前的形式满足热力学热力学第一定律。另外,它通过一个代数表达式$\bar{E}=2\bar{S}T$将Misner-Sharp能量($\bar{E}$)和视界熵($\bar{S}$)联系起来,该表达式是Smarr公式的一般形式。这一事实类似于爱因斯坦引力中通常的静态黑洞情况,其中能量被确定为科马尔守恒量。
2014-05-13 gr-qc hep-th
The Unified First law in "Cosmic Triad" Vector Field Scenario
在这封信中,我们试图将统一第一定律应用于“宇宙三元组”矢量场的情形,包括最小耦合情形和非最小耦合情形。将Jordan框架下的非最小耦合作用量转移到Einstein框架下,利用已有的熵得到了热平衡过程中正确的动力学方程(Friedmann方程),而非最小耦合“宇宙三元组”情形下的熵还没有得到.将变量转回Jordan坐标系后,证明了相应的Friedmann方程是正确的。对于完整的参数,我们还计算了相关的Misner-Sharp能量在约旦和爱因斯坦框架。
2011-08-04 hep-th
Regular black holes and the first law of black hole mechanics
本文推导了球对称动力学正则黑洞与黑洞力学第一定律相容的通用条件,证明现有模型均不满足该条件,并指出修正源于最小长度尺度的引入,同时识别了扩展第一定律中的附加功项。
2023-08-08 gr-qc hep-th
Thermodynamic Behavior of Friedmann Equation at Apparent Horizon of FRW Universe
结果表明,FRW宇宙的Friedmann方程的微分形式在视视界处可改写为普适形式$dE = TdS + WdV$,其中$E$和$V$分别为视视界内物质的能量和体积(能量$E$与爱因斯坦广义相对论中的Misner-Sharp能量相同),$W=(ρ-P)/2$是功密度,$ρ$和$P$分别是宇宙中物质的能量密度和压力。从热力学恒等式出发,可以导出爱因斯坦广义相对论中的视视界具有关联熵$S= A/4G$和温度$T = κ/ 2π$,其中$A$为视视界面积,$κ$为视视界表面重力。我们将我们的方法推广到Gauss-Bonnet引力和更一般的Lovelock引力,并证明了在这些引力中Friedmann方程的微分形式也可以改写为在视视界处的普适形式$dE = TdS + WdV$,其中熵$S$由黑洞热力学已知的表达式给出.
2007-03-14 gr-qc hep-th
Novel topological black holes from thermodynamics and deforming horizons
本文在四维爱因斯坦-麦克斯韦-轴子理论中构造了两个具有不寻常视界形状的拓扑黑洞精确解,并利用统一第一定律和 Misner-Sharp 质量改进热力学方法,为向高维推广提供了思路。
2024-01-18 gr-qc hep-th
The modified first laws of thermodynamics of anti-de Sitter and de Sitter space-times
利用表面张力修正了Reissner-Nordstrom反de Sitter黑洞和纯de Sitter时空的热力学第一热力学定律.服从相应的Smarr关系。首先将宇宙学常数视为固定常数,然后将其视为与压力相关的变量。对于黑洞,当宇宙学常数固定时,定律写为$δE = T δS - σδA$,其中$E$是Misner-Sharp质量,$σ$是表面张力。采用变常数的方法,将该定律修正为$δE_0 = T δS - σ_{eff}δA +VδP$,其中$E_0=M-\frac{Q^2}{2r_+}$为焓。研究了其结晶性能。对于de Sitter时空,修正定律的表达式与黑洞的不同。讨论了推导该定律的微分方法。
2016-08-28 hep-th
Quantum corrected thermodynamics and horizon quantization of the Reissner--Nordström black hole
Izmir Institute of Technology(伊兹密尔理工大学)
本文提出基于MSH质量的统一半经典框架,通过量子变形重构Reissner-Nordström黑洞的热力学和视界量化,实现霍金温度的普朗克尺度修正和熵的对数贡献。
2026-02-26 gr-qc hep-th
Reconstruction, Thermodynamics and Stability of $Λ$CDM Model in $f(T,\mathcal{T})$ Gravity
我们重建了$f(T,\mathcal{T})$理论的$Λ$ CDM模型,其中$T$是挠率标量,$\mathcal{T}$是能量动量张量的迹。结果表明,$Λ$ CDM的作用是一个线性项、一个常数($-2Λ$)和一个由乘积$\sqrt{-T}F_g\left[(T^{1/3}/16πG)\left(16πG\mathcal{T}+T+8Λ\right)\right]$给出的非线性项的组合,$F_g$是一个泛函数.我们表明,为了保持能量守恒的动量张量应施加$F_g[y]$必须是线性的轨迹$\mathcal{T}$。在$f(T)$理论中,这种重建对于$F_g\equiv Q$是衰减的,其中$Q$是常数。我们的重建描述了宇宙时代到现在的时间。该模型在几何和物质扰动下表现出稳定性,其中$y=(T^{1/3}/16πG)\left(16πG\mathcal{T}+T+8Λ\right)$,除几何部分外都是de Sitter模型。我们将热力学第一定律和第二定律应用于$Λ$ CDM,并找到满足它们的条件,即$T_A,G_{eff}>0$,然而对于我们选择的情况,这是不可能的,导致正熵和Misner-Sharp能量的崩溃。
2016-05-18 gr-qc hep-th
Gravitational wave signal from massive gravity
利用随机引力波观测,讨论了具有含时质量贡献的引力波的可探测性。这样的质量项通常出现在大质量引力理论的宇宙学解中。我们基于广义二次作用量进行分析,因此结果普遍适用于任何质量引力理论,其中广义相对论的修正主要出现在张量模式中。引力波谱的变化的主要表现是一个尖锐的峰值。峰值的位置和高度携带着质量项的现值以及暴胀阶段持续时间的信息。我们还讨论了这种引力波信号的可探测性,使用未来计划的引力波天文台。
2012-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic Thermalization and Generalized Vaidya-AdS Solutions in Massive Gravity
研究了大质量引力子对全息热化过程的影响。在此之前,我们首先通过直接求解引力方程,求出de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)质量引力中的广义Vaidya-AdS解。然后,利用Minsner-Sharp能量和统一第一定律对这些Vaidya-AdS解的热力学性质进行了研究,结果也表明大质量引力处于热力学平衡态.此外,我们采用两点等时关联函数来研究对偶场论中的热化过程,并从AdS/CFT对应的角度来考察引力子质量参数对热化过程的影响.结果表明,引力子质量参数将增加全息热化过程。
2016-12-29 gr-qc hep-ex hep-ph
Effective Field Theory and Decoupling in Multi-field Inflation: An Illustrative Case Study
我们探讨了重自由度对多场暴胀中光模的演化和扰动的影响。我们用一个简单的两个场模型作为例子来说明在依赖于时间的背景下积分出大质量场的微妙之处。我们表明,当绝热性被违反,由于在场空间的急转弯,有质量和无质量场的角色互换,而且场是强耦合的,因此该系统不能被描述为一个有效的单场作用。进一步的分析表明,急转弯赋予非Bunch-Davis分量在每个扰动模式,导致振荡的功能,在功率谱,和一个大的共振增强的双谱。
2011-08-12 astro-ph.CO hep-th