Black Hole Statistical Physics: Entropy
我们讨论最有趣的方法来推导的贝肯斯坦-霍金熵公式从统计理论。
2005-07-29 gr-qc
Black Hole Entropy: Thermodynamics, Statistical-Mechanics and Subtraction Procedure
计算了与无质量量子气体处于热平衡的二维黑洞的热力学单圈熵$S^{TD}$。结果表明，$S^{TD}$包括Bekenstein-Hawking熵，估计的量子校正几何，和有限差分的统计力学熵$-Tr\hatρ\ln\hatρ$的气体上的黑洞和Rindler空间。这个结果以一种明确的形式证明了黑洞的热力学熵和热力学-力学熵之间的关系是非平凡的，并且需要特殊的相减过程。
1996-03-26 gr-qc hep-th
Curvature independence of statistical entropy
我们研究的统计数量的状态，从统计熵可以得出，我们表明，它是一个明确的函数的度量，从而观察员依赖。我们发现一个约束的度量，保持状态的数量，但不保持曲率的变换。在显示曲率的独立性是如何出现在统计熵的传统定义，我们获得了一个准确的方向，它需要重新定义的治疗黑洞熵的理解。
2014-07-20 gr-qc
Galaxy Distributions and Tsallis Statistical Mechanics
大尺度天体物理系统是非广延的，这是由于它们的长程引力。在这里，我们展示了一种方法对这样的自引力系统（SGS）的统计力学。这是基于熵的新定义的标准统计力学的推广; Tsallis统计力学。利用熵的合成和广义欧拉关系，用胞内计数方法研究了星系的分布。这是适用于CfA II南红移巡天的数据。
2000-04-01 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Statistical mechanics of reparametrization-invariant systems. It takes three to tango
众所周知，将统计力学应用于一般的协变系统是非常困难的，因为在这种情况下，时间、能量和平衡的概念都被严重修改了。我们讨论的条件下，较弱的版本，这些概念可以被定义，充分的统计力学。我们专注于重新参数化不变的系统，没有额外的规范。关键是从遍历定理出发重建统计力学。我们发现，一个适当的分裂成两个非相互作用的组件系统是足够的推广统计力学。而平衡只有当系统允许适当地分裂成三个弱相互作用的成分时才有意义--大致是：一个时钟和两个系统，其中广义能量是等分的。这允许应用统计力学和热力学作为这种广义能量的可加性条件。
2016-06-14 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
A non-perturbative second law of black hole mechanics in effective field theory
本研究提出引力有效场论中按导数阶数逐阶构造的动态黑洞熵定义，该熵满足非微扰第二定律，平衡态退化为Wald熵，且与特定理论中已有定义一致。
2024-04-15 gr-qc hep-th
Black Hole Thermodynamics via Tsallis Statistical Mechanics
该研究基于Tsallis非广延统计力学推导黑洞熵，发现非广延性会修正黑洞熵、使黑洞稳定，并确定了非广延参数的约束范围。
2025-05-17 gr-qc
Regge theory and statistical mechanics
Regge散射理论、Veneziano振幅、统计力学中的Lee-Yang定理和非广延Renyi熵之间的一个有趣的联系得到了解决。在这个方案中，标准熵和Renyi熵似乎是一个独特的数学对象的不同限制。这个框架揭示了非外延性的物理起源。一个非平凡的应用自旋玻璃理论的简要概述。
2006-05-16 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Entropy theorems in classical mechanics, general relativity, and the gravitational two-body problem
在经典的哈密顿理论中，熵可以理解为正则系统的统计性质，也可以理解为力学性质，即相空间沿轨迹的单调函数。在经典力学中，有一些定理被提出来证明后一种意义下熵的不存在。我们解释，澄清和扩展这些定理的证明，一些标准的物质（标量和电磁）场论在弯曲的时空，然后我们显示为什么这些证明失败的广义相对论，由于性质的引力哈密顿量和相空间措施，热力学第二定律成立。作为一个具体的应用，我们专注于这些结果的引力两体问题的后果，特别是，我们证明了扰动Schwarzschild-Droste时空的相空间的非紧性。因此，我们确定缺乏经常性的轨道相空间作为一个明显的迹象耗散，因此熵的产生。
2016-08-26 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Statistical Origin of Black Hole Entropy in Induced Gravity
讨论了诱导引力中贝肯斯坦-霍金熵$S^{BH}$的物理力学起源。在诱导引力模型的框架中，爱因斯坦作用量作为量子场有效作用量的低能量极限而出现。感应引力常量由重组分的质量决定。建立了组成场统计熵与黑洞熵$S^{BH}$之间的显式关系。
1996-07-12 gr-qc hep-th
Statistical Entropy of Schwarzschild Black Strings and Black Holes
通过对构成具有中心荷的近视界共形对称表示的黑弦态进行计数，得到了五维史瓦西黑弦的统计熵。弦的统计熵与它的贝肯斯坦-霍金熵以及四维史瓦西黑洞的熵一致。给出维拉索罗代数的弦长度的选择也再现了贝肯斯坦-霍金熵的精确值，并且位于弦的稳定性界限之内。
2000-05-11 gr-qc hep-th
Statistical Origin of Black Hole Entropy in Matrix Theory
研究了M-理论中黑洞的统计熵。假设矩阵理论是具有11维洛伦兹不变性的理论的离散化光锥量子化，我们将计数问题映射到热力学熵的原始Gibbons-Hawking计算上。
1998-06-01 gr-qc hep-th
Superradiance and the Statistical-Mechanical Entropy of Rotating BTZ Black Holes
本文研究了与黑洞{ \it旋转}处于热平衡的量子场的统计力学熵的brick-wall模型中的发散结构。特别是，从超辐射模式的熵的贡献被仔细纳入，导致这种贡献的结果，纠正了文献中的一些以前的错误。原来，以前的错误是由于不正确的超辐射模式的量化。对于旋转BTZ黑洞的情况，一些主要结果是，超辐射模的熵贡献是正的而不是负的，并且与非超辐射模的熵贡献一样具有领先阶发散。然而，通过引入一个普遍的砖墙截断，总熵仍然可以与旋转黑洞的贝肯斯坦-霍金熵相一致。我们的正确处理的超辐射模式的“角动量修正的正则系综”也删除了不必要的介绍，以及在文献中定义不清的表达式调节截止数。
1999-02-19 gr-qc hep-th
Entropy of massive fields near a black hole and vacuum polarization: thermodynamics without statistical mechanics
从Schwarzschild背景下量子质量场的Frolov-Zel'nikov应力-能量张量出发，恢复了这些场对黑洞熵的贡献$S_{q}$.对于自旋为$%s=1/2$ $S_{q}>0$的费米子，如果耦合参数限制在某个区间，则对于标量场为$S_{q}>0$，对于矢量场为$S_{q}<0$. $S_{q}$负值的出现是由于在所讨论的情况下没有实量子对熵有贡献，所以$S_{q}$完全是由于真空极化引起的，与热力学熵无关。我们还考虑了具有加速视界的时空--Bertotti-Robison时空--并证明了大质量场的$S_{q}=0$类似于先前证明的无质量场。
2001-01-14 gr-qc hep-th
Statistical Entropy of BTZ Black Hole in Higher Curvature Gravity
对于BTZ黑洞，在Einstein引力下，我们计算了一个统计熵，它等于Bekenstein-Hawking熵.本文计算了高曲率引力下BTZ黑洞的统计熵，并证明了它与用Noether荷方法导出的统计熵相等。这表明，在一般的引力同形不变理论中，黑洞的几何熵和统计熵是等价的。讨论了宇宙监督猜想与AdS边界上共形场论的么正性之间的关系。
1999-11-12 gr-qc hep-th
Statistical interpretation of Bekenstein entropy for systems with a stretched horizon
对于弦论中的2-电荷极端空穴，我们证明了从拉伸视界区域获得的贝肯斯坦熵具有“粗粒化熵”的统计解释：不同的微观态给出了在r=0附近不同的几何，而拉伸视界在r=b处截断了这些几何开始不同的度量。
2002-02-12 gr-qc hep-th
Thermal Hawking Broadening and Statistical Entropy of Black Hole Wave Packet
利用非奇异的最小测不准Hartle-Hawking波包研究了超小时空中Schwarzschild黑洞的量子力学结构.微观态概率分布的康普顿宽度被转化为质谱的热霍金加宽。统计熵的分析计算使用福勒处方。当在半经典极限下恢复精确的Bekenstein-Hawking熵时，伴随的对数尾产生普朗克尺度的最小熵黑波包。
2013-06-27 gr-qc hep-th
The Statistical Mechanics of Black Hole Thermodynamics
虽然我们有令人信服的证据表明，一个黑洞的熵与它的表面（视界）面积成正比，但对这种熵的“统计力学”解释仍然是未知的。这方面的两个基本问题是：熵的微观起源是什么？为什么熵增加定律在包含视界熵时仍然成立？在回顾了回答这些问题的一些困难之后，我提出了一种对熵增加定律的解释，它接近于在"半经典“近似的背景下的证明，并且在完全量子引力的假设下也提供了一个证明，后者满足某些自然期望，比如存在一个可定义在无穷远处的守恒能量。这种解释似乎需要一个基本的时空离散性，以便熵始终是有限的，我简要地回顾一下关于离散性可能是什么的一些想法。如果这些想法是正确的，那么我们关于视界熵的知识将允许我们“计算时空的原子”。
1997-12-15 gr-qc hep-th
Statistical mechanics of gravitons in a box and the black hole entropy
本文研究了球形引力波被“囚禁”在盒子中所得到的引力子的统计力学。因此，一个离散谱依赖于勒让德指数$\ell$类似的谐振子之一，并进行统计研究。平均能量$<E>$的结果是两个离散的普朗克分布与不同的相关频率的总和。作为一个重要的应用，我们只要求黑洞的内能$U$由其ADM静止能提供，而不需要特殊的量子引力理论，就导出了静态Schwarzschild黑洞的半经典Bekenstein-Hawking熵公式.这严肃地表明，一个黑洞的内部可以由被俘获的引力子组成，其温度与视界温度$T_h$成正比，其系数为$\simeq 2$。
2017-02-02 gr-qc hep-th
Statistical physics of black holes as quantum-mechanical systems
假设黑洞遵循量子力学的原理，研究了黑洞统计力学的一些基本特征。在定义对应于黑洞微观态数量的熵S_bh时需要注意，因为黑洞与其周围环境相互作用。一个悬而未决的问题是这个熵和贝肯斯坦-霍金熵S_BH之间的关系。对于一个广泛的模型，需要确保幺正量子演化的相互作用，这些相互作用产生了超出霍金预测的额外能量通量。然后提出这样的结果，即熵S_bh小于S_BH。相应地，在这种情况下，黑洞的平衡性质被修改。我们研究这样的不等式的一致性问题，如果它是不一致的，这提供了重要的限制量子力学黑洞演化模型。
2013-09-02 gr-qc hep-th
Statistical Entropy of Nonextremal Four-Dimensional Black Holes and U-Duality
我们确定了弦论中的状态，这些状态是$N=8$超引力中近极值旋转四维黑洞熵的原因。对于远离极值（没有旋转）的黑洞，贝肯斯坦-霍金熵与从近极值黑洞状态导出的公式的一个神秘的对偶不变扩展完全匹配。
1996-03-29 gr-qc hep-th
Statistical and entanglement entropy for black holes in quantum geometry
在圈量子引力的孤立视界框架下，分析了纠缠（或几何）熵与视界自由度统计力学熵之间的关系.我们表明，一旦确定了相关的自由度，这两个概念是一致的。连接这两个概念的关键因素是普朗克尺度下的量子几何结构，这是由圈量子引力所暗示的，其中黑洞内外之间的相关性是由视界面积算符的本征态所介导的。
2014-06-04 gr-qc hep-th
Quantum Chaos and Statistical Mechanics
我们简要地回顾了经典混沌和经典统计力学之间众所周知的联系，以及最近发现的量子混沌和量子统计力学之间的联系。
1994-06-14 chao-dyn cond-mat gr-qc
Entanglement entropy in conformal quantum mechanics
本文研究共形量子力学中与时间演化生成元相关的状态，揭示其热场双体结构，并计算纠缠熵，得到与二维共形场论类似的紫外发散对数行为。
2023-06-21 gr-qc hep-th quant-ph
