Gravitational induced particle production through a nonminimal curvature-matter coupling
我们认为引力诱导粒子生产的可能性,通过一个非最小曲率物质耦合的机制。这个引力理论的一个有趣的特征是能量-动量张量的散度不为零。作为我们研究的第一步,我们重新制定的等效标量张量理论的模型,有两个任意的潜力。通过使用开放的热力学系统的形式主义,我们解释的能量平衡方程在这个引力理论从热力学的角度来看,描述不可逆的物质创造过程。粒子数的创建率,创建的压力,和熵产生率的明确获得的标量场和它的潜力,以及物质的拉格朗日函数的函数。得到了新生成粒子的温度演化规律。宇宙学意义的模型进行了简要的调查,它表明,晚时间宇宙加速可能是由于粒子的创建过程。此外,还表明,由于曲率-物质耦合,在宇宙演化过程中也产生了大量的共动熵。
2015-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black Hole Entropy Beyond the Wald Term in Nonminimally Coupled Gravity: A Covariant Phase Space Decomposition
Lanzhou University(兰州大学)
本文研究了在具有非最小物质-曲率耦合的差分不变理论中,静态球对称黑洞的熵,采用协变相空间方法。对于规则的双叉Killing horizon,Iyer-Wald构造给出标准Wald熵。然而,如果物质场无法平滑地延伸到规则的分支表面,则视界表面电荷变化可能包含不在Wald熵密度中的有限贡献。在直接变分作用量得到的代表性解中,减去普通工作项后,将进入黑洞热力学第一定律的熵分解为S_H=S_W+S_1+ΔS。其中S_W是Wald熵,S_1是非Wald的Noether电荷部分,ΔS是剩余可积分的视界表面电荷变化部分。将此准则应用于Kalb-Ramond、bumblebee和扩展Gauss-Bonnet黑洞,发现规则的Kalb-Ramond分支有S_H=S_W,bumblebee分支产生S_1=0但ΔS≠0或S_1和ΔS之间存在抵消,而Weyl-向量扩展Gauss-Bonnet例子需要两者修正。这为判断Wald熵密度是否足够或是否必须使用完整的视界表面电荷变化提供了直接测试。
2026-06-16 gr-qc hep-th
Exact electromagnetic duality with nonminimal couplings
研究了具有精确电磁对偶不变性的Einstein-Maxwell理论的非极小扩展。任何这样的理论都涉及到一个由高阶导数项组成的无限高塔,其计算和求和通常是一个具有挑战性的问题。尽管如此,我们设法获得一个封闭的形式的所有理论的作用量与向量场强度的平方依赖。在这些理论中,我们发现麦克斯韦场通过曲率依赖的磁化率张量与引力耦合,该张量具有特殊的形式,让人想起玻恩-因菲尔德拉格朗日量。我们研究了这些模型中最简单的静态和球对称黑洞解,证明了相应的运动方程在电荷和磁荷的旋转下是不变的。在这个理论中,我们计算了Reissner-Nordström解的微扰修正,在极端黑洞的情况下,我们精确地确定了近视界几何和熵。值得注意的是,尽管作用量包含无穷多项,但熵只有一个常数修正。此外,我们还发现极值黑洞的电荷和质量存在一个下界。当耦合的符号满足弱引力猜想时,极值黑洞的面积和熵在最小电荷处消失。
2021-10-18 gr-qc hep-th
Modified Gravity with Nonminimal Curvature-Matter Couplings: A Framework for Gravitationally Induced Particle Creation
本研究在非最小曲率-物质耦合的修正引力框架下,利用开放系统不可逆热力学推导了粒子产生相关物理量,证明其可驱动晚期宇宙加速且满足热力学广义第二定律,并综述了其他物质产生理论方法。
2025-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy Production in Affine Inflation
多个标量场通过纯仿射引力的非极小相互作用被认为在暴胀阶段产生原始扰动。所考虑的耦合引起两个不同的熵扰动源,可能不会被抑制在长波长的限制。第一个仅仅是由一个以上的标量的存在引起的,甚至在最小耦合极限下也会出现。然而,第二个来源仅限于非最小交互。与度量引力的情况下,由于各向异性应力的情况下,第二个源消失的单标量,显示非最小耦合成为相关的非绝热扰动时,只有考虑一个以上的标量场。因此,绝热性的概念不受过渡到最小耦合的影响,这与度规引力的情况相反,在度规引力的情况下,它被改变框架所混淆。精确的数据,可能能够整齐地跟踪不同来源的等曲率模式,如果有的话,不仅必须区分不同的暴胀模型,而且还必须确定最可行的方法来解释暴胀动力学本身。
2020-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitationally Induced Particle Production through a Nonminimal Torsion-Matter Coupling
我们研究了通过非最小挠率-物质耦合机制产生引力粒子的可能性。这个理论的一个有趣的特点是,物质能量-动量张量的发散并不完全消失。我们探索的物理和宇宙学的影响的不守恒的能量-动量张量通过使用开放系统的不可逆热力学在物质的存在下创建/湮灭的形式主义。粒子的产生率,压力,和共动熵的表达得到的协变制定和详细讨论。开放系统的热力学与引力场方程一起应用,导致标准$Λ$ CDM宇宙学范式的推广,其中粒子产生速率和压力被有效地视为宇宙学流体能量-动量张量的分量。我们考虑具体的模型,我们表明,宇宙学与扭转-物质耦合几乎可以完美地再现$Λ$ CDM的情况下,而它另外引起的粒子创建率,创建压力,并通过引力物质生产在低和高红移限制熵产生。
2021-07-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Static topological black hole with nonminimal derivative coupling and nonlinear electromagnetic field of Born-Infeld type
我们考虑非最小导数耦合的标量-张量引力和与引力最小耦合的Born-Infeld电磁场。由于考虑了宇宙学常数,我们不仅可以导出具有球形视界的静态黑洞,而且可以得到具有非球形视界的拓扑解。得到的度量进行了深入的分析,即不同的距离和类型的拓扑结构的地平线。为了研究度量的奇异性,我们使用了Kretschmann标量,并证明了奇异性的性质依赖于视界的拓扑类型和空间的维数。我们还研究了黑洞的热力学,即得到并检验了黑洞的温度。应用Wald方法导出了黑洞热力学第一定律。尽管这种方法已经很好地建立起来,但黑洞熵的定义仍然存在模糊性,可以通过一些独立的方法来解决。
2020-05-21 gr-qc hep-th
Jeans Instability in Non-Minimal Matter-Curvature Coupling Gravity
研究了非最小耦合Boltzmann方程的弱场极限,导出了不变的Barthmann标量势之间的关系。通过修正的色散关系,得到了不稳定性的Jean判据.特殊情况下进行审查和考虑的模型参数进行了讨论博克球。
2020-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Remarks on effective action and entanglement entropy of Maxwell field in generic gauge
分析了在$d$维中Maxwell理论中的有效作用量和纠缠熵对规范固定参数$a$的依赖关系.对于$a$的泛型值,相应的向量运算符是非最小的。该算子可以对角化的横向和纵向模式。使用这种分解,我们得到一个表达式的热核系数的非最小的运营商的两个最小的Beltrami拉普拉斯运营商的系数作用于0和1形式。这个表达式与Gilkey等人早先的结果一致。在一个正则化方案中,我们引入了三种不同的调节器:分别用于横向,纵向和鬼模。然后,我们表明,有效的行动和纠缠熵不依赖于规范固定参数$a$提供一定的($a$依赖)的关系施加在监管机构。比较纠缠熵和用诱导牛顿常数表示的黑洞熵,我们得出结论,它们的差,即所谓的卡巴特接触项,不依赖于规范固定参数$a$。我们认为这是接触项的规范不变性的指示。
2012-09-28 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Geometric variations of the Boltzmann entropy
我们执行的一阶和二阶无穷小的变化,相对于能量,玻尔兹曼熵的恒定能量超曲面的系统与有限的自由度的计算。我们评论的稳定性解释的第二个变化在这个框架。
2008-04-22 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Topological black hole in the theory with nonminimal derivative coupling with power-law Maxwell field and its thermodynamics
在标量-张量引力中,当引力的标量分量和张量分量之间的导数非最小耦合以及幂律Maxwell场与引力的最小耦合时,我们得到了拓扑黑洞解.所得解可视为以前导出的具有标准Maxwell作用量\cite{Feng_PRD16}的带电解的推广。我们研究的行为所获得的度量函数的一些渐近值的距离和耦合。为了获得有关奇异性的度量的信息,我们计算Kretschmann标量。我们还研究了规范势的行为,并表明,它是必要的,以获得合理的行为领域的非线性参数施加一些约束。我们的下一部分工作致力于研究黑洞的热力学。即我们得到了黑洞的温度,并在一般情况下以及某些特殊情况下对它进行了研究。为了引入熵,我们使用众所周知的Wald程序,它可以应用于相当一般的非同态不变理论。通过引入与宇宙学常数相关的热力学压强,我们扩展了热力学相空间,并由此导出了广义第一定律和Smarr关系。扩展的热力学变量也使我们能够构建吉布斯自由能和它的检查提供了重要的信息,热力学稳定性和相变。我们还计算了黑洞的热容量,表明了不同的允许参数值的各种行为。
2018-12-25 gr-qc hep-th
Universal Property of Quantum Gravity implied by Bekenstein-Hawking Entropy and Boltzmann formula
我们寻找量子引力的普适性质。所谓“普适”,我们指的是独立于任何现有的量子引力模型(如弦论、圈量子引力、因果动力学三角测量等)。为了做到这一点,我们试图把我们的讨论的基础上建立的理论,由一些实验。因此,我们把注意力集中在黑洞热力学的热力学和热力学-力学基础上:假设Bekenstein-Hawking熵由应用于量子引力基础理论的玻尔兹曼公式给出。在此假设下,玻尔兹曼公式成立的条件和贝肯斯坦-霍金熵的唯一性暗示了量子引力具有合理的普适性。普适性质表明在普朗克尺度下存在排斥引力,否则静止黑洞不能被视为引力的热平衡态。进一步,在半经典水平上,我们讨论了在普朗克尺度下产生排斥引力的爱因斯坦方程的一种可能的修正。(This本文以参考文献为基础。[4](Entropy 13(2011)1611-1647),但第4节中的结论是对参考文献(2011)的修正。[4])
2013-01-07 gr-qc hep-th
Entropies of the general nonextreme stationary axisymmetric black hole: statistical mechanics and thermodynamics
从四维时空中一般非极端稳态轴对称黑洞的度规出发,研究了它的物理力学熵和物理熵。首先,利用“砖墙”模型,将Dirichlet条件用场函数在视界处的散射近似代替,并采用Pauli-Villars正则化方案,得到了非最小耦合标量场产生的散射-力学熵的表达式。然后,利用锥奇异性方法,将Mann和Solodukhin关于Kerr-Newman黑洞的结果(Phys.Rev.D54,3932(1996))推广到一般稳态黑洞和非最小耦合标量场.最后通过比较两个结果,说明了耦合$ξ\leq 0$的热力学熵和热力学熵的单圈修正是等价的。重整化后,给出了两个熵之间的关系。
1999-10-05 gr-qc
Entanglement area law violation from field-curvature coupling
本文通过球壳晶格离散化研究非最小耦合有质量标量场,证明大正耦合常数会显著改变纠缠熵的面积标度,并联系黑洞熵与早期宇宙。
2023-06-14 gr-qc quant-ph
Boltzmann entropy of a Newtonian Universe
本文在 Newtonian 宇宙学框架下,将宇宙学流体视为量子概率流体并利用等势面即等熵面的观点,提出 Boltzmann 熵的动力学估计,所得值略高但满足全息原理上界。
2017-05-04 gr-qc quant-ph
Do gauge fields really contribute negatively to black hole entropy?
物质场的量子涨落对黑洞的热熵有贡献。对于自由的最小耦合标量场和旋量场,这种贡献正是纠缠熵。对于规范场,卡巴特发现了一个额外的负发散“接触项”,没有已知的统计解释。我们比较这个接触项的非最小耦合标量场产生的一个类似的长期。虽然这两个分歧可能被解释为在沃尔德熵的条款,我们指出,接触项的规范场来自一个规范依赖的含糊不清的沃尔德公式。回顾Kabat的推导的接触项,我们表明,它是敏感的红外模式的治疗。为了探索这些红外问题,我们考虑二维紧致流形,如欧几里得德西特空间,并表明接触项来自于不正确的处理零模式。在明显规范不变的约化相空间量子化中,规范场对熵的贡献是正的、有限的,并且等于纠缠熵。
2012-06-25 gr-qc hep-th
The influence of gravity on the Boltzmann entropy of a closed universe
这篇文章探讨了克劳修斯的建议,即“世界的熵趋于最大值。问题是“世界”的熵是否真的有一个最大值;如果答案是“是的!“这种最大熵的状态是什么样子的,如果答案是“不!“这对宇宙的命运有什么影响继R。彭罗斯,“世界”是由一个封闭的弗里德曼-勒梅特型宇宙模型,其中一个三维的球形“空间”充满了“物质”组成的$N$点粒子,他们的大规模分布受到自己的引力。作为“物质的熵”,研究了(半)经典宏观态的玻尔兹曼熵,以及孤立热平衡态玻尔兹曼熵的遍历系综表述。由于玻尔兹曼熵的概念并不局限于经典的非相对论性物理学,因此我们的研究将考虑量子理论和相对论;我们也考虑黑洞熵。模型宇宙有一个最大熵的状态和那些没有将被遇到。结果发现,我们的最大熵问题的答案是不是在所有的广义相对论水平上直截了当。特别是,它表明,一般相对论黑洞的贝肯斯坦-霍金熵的增加并不总是补偿的玻尔兹曼熵的一块物质被黑洞。
2019-05-31 gr-qc math-ph math.MP
Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac statistical entropies in a D-dimensional stationary axisymmetry space-time
在任意维的一般轴对称时空中,计算了服从Maxwell-Boltzmann、Bose-Einstein和Fermi-Dirac统计的广义相对论性理想气体的统计熵。这种一般形式不仅可以用来讨论平坦时空中量子场的熵,而且可以用来讨论弯曲时空中量子场的熵。它也可以用来比较不同维时空中的熵。给出了热力学势的解析表达式,并讨论了它们在高、低温近似下的行为。仅在高温近似下或零质量情况下,量子场的熵才与光学空间的体积或拖曳光学空间的体积成正比。在黑洞的情况下,量子场在哈特尔-霍金温度下的熵与视界“面积”成正比,当且仅当视界位于光速表面。
1999-07-16 gr-qc