Black hole entropy and isolated horizons thermodynamics
本文提出了（非旋转）孤立视界的热力学性质的统计力学计算。普朗克尺度的引入允许定义一个普遍的视界温度（与黑洞的质量无关）和一个定义明确的能量概念（由合适的本地观测者测量）与视界面积成正比。介绍了与该系统相关的微正则系综和正则系综。黑洞熵和其他物理量可以一致地计算在这两个合奏和结果与霍金的半经典分析的所有值的Immirzi参数是一致的。
2011-12-20 gr-qc hep-th
Lorentz covariant statistical mechanics and thermodynamics of the relativistic ideal gas and preferred frame
讨论了慢子（比光速慢的粒子）、慢子（以光速运动的粒子）和快子（假设的比光速快的粒子）组成的理想相对论气体的洛伦兹协变经典、量子统计力学和热力学。洛伦兹协变公式是基于首选框架的方法，其中包括使一致的，无悖论的描述快子。在协变方法中的热力学函数得到了经典和量子情况下。
2007-12-18 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamics of ideal spin fluids and pseudo-gauge ambiguity
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Dutch Institute for Emergent Phenomena（荷兰涌现现象研究所）；Institute for Advanced Study, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学高等研究院）；Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔学院，尼尔斯·玻尔研究所）；University of Oxford（牛津大学）；Mathematical Institute, University of Oxford（牛津大学数学研究所）
研究理想自旋流体中伪规范改进的系统分析，揭示满足标准热力学关系的伪规范族，并推导适用于任何伪规范的普遍热力学关系。
2026-03-16 hep-ph hep-th nucl-th
Phase space measure concentration for an ideal gas
指出了理想气体的一种特殊情况，即在热力学极限下，其相空间是一个围绕其赤道的球体。确定接近热力学极限的速率。我们的论证依赖于Lévy和Gromov的球面等周不等式。
2008-11-11 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Fokker-Planck equation for black holes in thermal potential
我们构造了一种热势，然后将黑洞热力学系统置于其中，在这方面，黑洞的某些热力学性质与热势的几何特征有关。在热力学涨落的驱动下，热势中的黑洞的行为是随机的。通过解析求解Fokker-Planck方程，得到了热势下Schwarzschild和Banados-Teitelboim-Zanelli（BTZ）黑洞的离散能谱.对于Schwarzschild黑洞，能谱与系综温度成正比，系综温度是一个外参数，且基态不为零。对于BTZ黑洞，能谱只依赖于内禀参数AdS半径.而且，BTZ黑洞在热势下的基态为零。这也反映了三维重力和四维重力的区别。
2021-11-10 gr-qc hep-th
Thermodynamic properties of an ideal Quark-Gluon plasma under quantum gravitational effects
本文研究在LQGUP量子引力效应下、化学势为零的理想夸克-胶子等离子体的热力学性质，分析其对巨正则势、压强、能量密度、熵、声速及体粘滞性的影响，并讨论宇宙温度的时间演化。
2025-01-02 hep-th
Relativistic Quantum Thermodynamics of Ideal Gases in 2 Dimensions
在这项工作中，我们研究了相对论性理想玻色和费米气体在二维空间中的行为。利用多对数函数，我们得到了它们的密度的封闭而统一的表达式。结果表明，这两种类型的气体本质上是不等价的，只有在非相对论性的限制，无自旋和质量相等的玻色和费米气体是等价的，如文献中所知。
1999-05-20 cond-mat hep-th
Non-commutative correction of ideal gas thermodynamics
本研究在κ-形变时空与彩虹引力背景下研究相对论理想气体热力学，通过引入形变哈密顿量与时间不变相空间体积修正构建修正配分函数，并探讨其对修正黑体辐射谱和德拜比热理论的影响。
2024-05-21 gr-qc hep-th
Thermodynamics and phases in quantum gravity
给出了一种研究量子引力对黑洞热力学影响的方法。它结合了引力坍缩的量子框架和能量与表面引力的准局部定义。我们的论证表明：（i）黑洞的比热在普朗克尺度附近相变后变为正值，（ii）它的熵获得对数修正，（iii）质量损失率被修正，使得霍金辐射在普朗克尺度附近停止。这些结果本质上是由于实现了量子引力的基本离散性，并且在这个意义上是潜在的理论独立的。
2009-06-30 gr-qc hep-th
Ideal Gas Thermodynamics with an Invariant Energy Scale
本研究在 Magueijo-Smolin (MS) 双狭义相对论框架下推导理想气体的热力学参数，分析了不变能量尺度引起的偏差，为量子引力修正下的热力学性质提供了新见解。
2023-05-18 gr-qc hep-th
Thermodynamics of noncommutative de Sitter spacetime
研究时空几何的非对易性对de Sitter视界物理性质的影响。我们发现，非对易性的结果在温度，熵和真空能量的修改，这些修改的顺序的普朗克尺度，这表明非对易参数的大小应该接近的普朗克。在处理非对易性的另一种方法中，我们得到了熵的量子化规则。由于时空几何中的非对易性修正了海森堡代数并引入了一般的不确定原理，我们也在这个框架下研究了上述问题。
2008-04-28 gr-qc hep-ph hep-th
Holographic Bound From Second Law of Thermodynamics
全息原理有效性的一个必要条件是全息边界：系统的熵从上到下由普朗克面积测量的外接表面面积的四分之一所限定。这个界限目前还不能从共识基本理论中推导出来。我们用适当的{ \it gedanken}实验证明，对于一般的弱引力孤立系和远高于普朗克质量的孤立、静止和非旋转的强引力组态，全息束缚都遵循广义热力学第二定律。这些结果证明了Susskind早期的主张，即全息束缚可以从第二定律中得到。
2000-04-14 astro-ph gr-qc hep-th
Holographic Quantum Statistics from Dual Thermodynamics
我们提出了对应于黑洞力学的对偶热力学，其标识为E' -> A/4，S' -> M，T' -> 1/T.这里A，M和T是黑洞的视界面积，质量和Hawking温度，E '，S'和T'是相应对偶量子系统的能量，熵和温度。我们表明，对于史瓦西黑洞，对偶变量形式上满足所有三个热力学热力学定律，包括普朗克-能斯特形式的第三定律，要求熵在低温下趋于零。这与传统的黑洞热力学相反，在传统的热力学中熵是奇异的。一旦第三定律得到满足，就可以直接构造代表黑洞力学的简单（对偶）量子系统。作为一个例子，我们构造玩具模型从一维（费米或玻色）量子气体与N ~ M在普朗克尺度箱。除了恢复黑洞力学，我们还得到了熵的量子修正，包括以前论文中得到的对数修正。能量-熵对偶性将强相互作用的引力系统（黑洞）转化为弱相互作用的量子系统（量子气体），从而为全息猜想的量子统计提供了一个自然的框架。
2006-05-18 gr-qc hep-ph hep-th
Thermodynamic instability and first-order phase transition in an ideal Bose gas
在不假设热力学极限和连续近似的情况下，对立方盒子中理想玻色气体的热力学不稳定性进行了严格的研究。基于正则配分函数的精确表达式，我们进行了粒子数达一百万的数值计算。我们发现，当粒子数大于或等于某个临界值（7616）时，理想玻色气体在Dirichlet边界条件下表现出热力学不稳定性.因此，我们证明-第一次-，一个系统组成的有限数量的粒子可以表现出不连续的相变具有真正的数学奇点，只要我们保持不变的体积，但压力。具体的数字7616可以被认为是“立方体”的特征数字，即盒子的几何形状。
2010-06-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamics of Ideal Boson and Fermion Gases in the Static Taub Universe
本文导出了静态Taub宇宙中非相对论性理想玻色子和费米子气体的一些热力学量，并将其推广到一阶，其中各向异性参数d是衡量球形Einstein宇宙形变的一个小参数。它们被用来研究曲率各向异性如何影响理想气体的热力学行为的问题。我们发现，当宇宙处于扁圆构型时（即，d > 0）时，曲率各向异性的影响是增加了玻色-爱因斯坦凝聚中的分数，降低了低温下的费米子分布函数。当宇宙处于长轴配置时（即，d < 0）时，曲率各向异性对热力学量的影响与扁圆构型相反。计算了两粒子系统的密度矩阵，并将其用于定义“统计粒子间势”，试图对所发现的热力学行为给出“统计解释”。研究发现，当宇宙处于扁长（扁长）组态时，曲率各向异性会增强（减弱）玻色子之间的“统计吸引力”和费米子之间的“统计排斥力”。预计这种行为在相对论系统中也会表现出来。
2007-01-27 gr-qc hep-th
Ideal gas matching for thermal Galilean holography
我们展示了一个非相对论性的理想气体与卡鲁扎-克莱因塔的物种，具有奇异行为的热力学函数在零化学势。这样，我们提供了一个定性的匹配最近发现的黑洞的热力学背景与渐近非相对论共形对称。
2009-03-26 hep-th
Thermodynamical properties of an ideal gas in a traversable wormhole
本文研究了可穿越Ellis虫洞引力场中非相互作用理想气体的热力学性质，发现热力学量强烈依赖虫洞喉部半径参数，可表现出普通物质或类暗能量行为，而引入相互作用可消除类暗能量特征。
2023-10-17 gr-qc hep-th
Maximal temperature in a simple thermodynamical system
简单的化学系统中的温度不受上述限制。人们还普遍认为，在没有完整的量子引力理论的情况下，谈论高于普朗克温度的温度是没有意义的。在这里，我们证明了在我们到达量子引力的领域之前，在粒子服从量子力学和经典引力定律的系统中存在最大可达到的温度。也就是说，如果两个具有给定质心能量的粒子相距小于史瓦西直径，根据经典引力，它们将形成黑洞。我们可以计算出，在一个比普朗克温度低三倍的临界温度，一个简单的热力学系统将被黑洞所支配。它代表了在一个简单的化学系统中可达到的最高温度。
2016-07-22 gr-qc hep-th
Lecture notes on thermodynamics of ideal string gases and its application in cosmology
在这些课堂讲稿中，我将对理想弦气体的热力学做一个教学性的介绍。在正则系综形式主义的热力学量的计算将显示与明确的例子详细。注意力将主要放在弦自由度的物理后果上，我将特别讨论i）哈格多恩温度，一个临界温度，超过这个温度，正则系综描述就失效了，它可能是弦气体某些不稳定性的起始点; ii）由紧化引起的相结构，体现在亥姆霍兹自由能的模量依赖性中，其校正树级真空并可以提供模量稳定的机制。然后，我将简要地解释弦气体热力学在宇宙学中的应用，展示一个简单的例子，它产生了一个辐射主导的早期宇宙。进一步的唯象问题和开放的问题将定性讨论与参考文献指出，包括Hagedorn不稳定性的决议的初始奇点，模稳定，产生的层次，辐射对称性破缺和原始宇宙学波动。
2014-12-05 hep-th
Photon Gas at the Planck Scale within the Doubly Special Relativity
在Magueijo和Smolin提出的双狭义相对论（DSR）方法中，提出了一种新的全同粒子能量的代数证明的$κ$ -加法规则.该规则允许对单模多光子（子）系统引入非线性的$κ$相关哈密顿量。在此基础上，将不同模式视为独立模式，在DSR框架下对黑体辐射进行了热力学研究，得到了主要的热力学量。在他们的推导过程中，我们使用的分析工具内的平均场近似（MFA）和数值计算的基础上精确的公式。证明了单模子系统的熵是有限（有界）的。另一个不寻常的结果是阈值温度的存在，高于该阈值温度，辐射就存在。所获得的结果的具体特点进行了解释，并说明了一些情节。与相关的一些作品进行了比较。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamics of Two-Dimensional Ideal Ferromagnets - Three-Loop Analysis
在有效的拉格朗日框架内，我们明确评估的配分函数的二维理想铁磁体在低温下，在存在一个弱的外部磁场的三个循环。给出了自由能量密度、能量密度、热容量、熵密度以及磁化强度的低温系列，并根据Mermin-Wagner定理严格检验了它们的有效性范围。计算涉及的重整化和数值计算的一个特定的三圈图，详细讨论。有趣的是，在二维理想铁磁体的低温序列中，自旋波相互作用以对数项的形式表现出来。在自由能密度中，这一项的首项是$T^4 \ln T$阶--值得注意的是，在三维理想铁磁体的情况下，在低温系列中没有出现对数项。虽然目前的研究表明，它是直接考虑的影响，以三个回路的顺序在有效场论框架，这种精度似乎远远超出了微观方法，如修改后的自旋波理论。
2012-07-25 cond-mat.str-el hep-th
Thermodynamics of a charged relativistic ideal Boltzmann gas
本文提出了一个在任意维平坦时空中具备“粒子对产生”机制的带电相对论经典气体玩具模型，基于微正则系综详细研究了其在非相对论与极端相对论区域的热力学，发现极端相对论下气体呈普朗克式行为，并与量子气体进行了对比。
2023-03-27 cond-mat.stat-mech hep-th physics.class-ph
Cosmology from decaying dark energy, primordial at the Planck scale
热力学也要求考虑暗能量的量子，这就把暗能量的化学势引入了宇宙学方程。分离其主要贡献，我们得到的解决方案与暗能量衰减到物质或辐射。当占主导地位时，它们的能量密度逐渐趋于恒定比例，解释了当今的暗能量-暗物质巧合，并且与超新星红移数据和宇宙年龄约束一致。这也连接了普朗克和今天的时间尺度。这种衰变可能表现在最近探测到的最高能量的宇宙射线中。
2005-02-22 astro-ph hep-ph hep-th
Quantum-Corrected Thermodynamics of Conformal Weyl Gravity Black Holes: GUP Effects and Phase Transitions
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Atılım University（阿提利姆大学）
本文研究了conformal weyl重力中黑洞的热力学性质，通过mannheim-kazanas解探讨量子修正对schwarzschild黑洞行为的影响，利用hamilton-jacobi隧道法推导霍金温度，并通过广义不确定性原理抑制热辐射，揭示了相变和热力学行为的改变。
2026-04-27 gr-qc hep-th
Thermodynamics of the scalar radiation in the presence of a reflecting plane wall
本文进一步研究了在$N$维闵可夫斯基时空中，单反射平面壁的存在如何改变了无质量标量辐射热力学中的普朗克形式。这是以一种相当非传统的方式完成的，通过对空间上的能量密度积分，得到内能，并从内能中得到亥姆霍兹自由能。反射壁的建模是通过假设壁面上的Dirichlet或Neumann边界条件。发现当$N>2$在空间上积分时，消除了对曲率耦合参数$ξ$的依赖。但出乎意料的是，当$N=2$，内能和相应的热力学，结果是依赖于$ξ$。例如，对二维普朗克热容的修正是$\mp ξk_{B}$（狄利克雷为负，诺依曼为正）。这种依赖于$ξ$的其他方面也进行了讨论。结果与文献中关于反射壁（例如板）的相关设置的结果相矛盾，其中传统的（即，全局）方法来获得热力学。
2019-04-29 gr-qc hep-th
The Quantum Field Theory Boundaries Applicability and Black Holes Thermodynamics
本文研究了著名的量子场论的适用范围。根据黑洞热力学的结果，我们指出这个边界可能位于比普朗克尺度低得多的能级上。从这些结果给出的直接推论，特别是在量子场论的范围内的宇宙学项的估计。
2022-01-06 gr-qc hep-th
Quantum corrections to the thermodynamics of Schwarzschild-Tangherlini black hole and the generalized uncertainty principle
在广义不确定原理（GUP）的框架下研究了Schwarzschild-Tangherlini黑洞的热力学性质.通过修正的Hamilton-Jacobi方程得到了对Hawking温度、熵和热容的修正。这些修改表明GUP改变了Schwarzschild-Tangherlini黑洞的演化。特别是，当黑洞的半径或质量接近普朗克尺度量级时，GUP效应变得敏感，它停止辐射并导致黑洞残余。同时，通过热容的分析，可以证实普朗克尺度的残余。这些现象表明，GUP可能为解决信息悖论提供了一条途径。此外，我们还探讨了在大型强子对撞机（LHC）上观测到黑洞的可能性，结果表明，黑洞不可能在最近的LHC上产生。
2016-09-17 hep-th
Event horizon - Magnifying glass for Planck length physics
本文试图利用黑洞的已知性质，在不详细说明量子时空的“分子结构”的情况下，描述半经典时空的“热力学”。我给详细的参数，基本上是基于量子系统的行为附近的事件视界，这表明，事件视界作为一个放大镜探测普朗克长度物理，即使在这些情况下，时空曲率是任意低。在任何时空的微观描述中，描述黑洞的量子态必须具有某种普遍的态密度形式，这种形式可以从一般的考虑中确定。由于黑洞可以由任何具有低能哈密顿量H的物理系统的坍缩形成，因此建议当这样的系统坍缩形成黑洞时，它应该用一个形式为$H^2_{\rm mod} =A^2 \ln (1+ H^2/A^2)$的修正的哈密顿量来描述，其中$A^2 \propto E_P^2$ .我还表明，有可能构造几个具有黑洞态密度的物理系统，因此，它们与黑洞是不可区分的热力学相互作用。特别地，黑洞可以被认为是一类{ \it非定域}场论的单粒子激发，黑洞的热力学本质上是由这些激发满足的色散关系的渐近形式产生的。这些场论模型具有普遍的短距离行为的关联函数，这转化为半经典黑洞的一般行为。这种模式的几个影响进行了讨论。
1998-01-20 gr-qc hep-th
Minimal length, maximal momentum and thermodynamics of black body radiation
本文利用广义不确定原理研究了在量子引力作用下的黑体辐射的热力学。在这个框架下，我们着重讨论了量子引力引起的物理量的修正。在此基础上，对广义普朗克分布、维恩定律和杜隆-珀蒂定律等重要问题进行了详细的研究。
2013-10-16 hep-th physics.gen-ph
Scalar fluid in scalar-tensor gravity from an equivalent picture of thermodynamic and fluid descriptions of gravitational dynamics
本文通过零曲面上的热力学恒等式与流体方程，在乔丹和爱因斯坦框架中统一识别标量流体的理想流体能量-动量张量，指出Eckart框架的局限并提出替代描述，建立了跨框架的统一热力学关系。
2023-05-15 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
