Establishment of thermodynamic equilibrium in cosmological model with an arbitrary acceleration
在假设基本粒子相互作用的标度在能量超过幺正极限时恢复的前提下,建立了任意加速宇宙中原始非平衡宇宙学超相对论等离子体热力学平衡建立的严格数学模型。结果表明,在宇宙正加速度的情况下,热力学平衡永远不能完全恢复。
2013-06-16 gr-qc hep-th
Thermodynamic Equilibrium of a Wormhole Station
我们研究的热力学平衡的物质在虫洞的“站”,连接不同的渐近区域的时空。"空间站“的一个例子是连接两个遥远地区的可穿越虫洞。在各个渐近区域测量的“站”中物质的温度不一定相同。我们提出了一个广义的“温度”,它表征了时空与“站”的热平衡。我们还讨论了如何热“平衡”工程的多连接时空。
2019-06-14 gr-qc
Thermodynamics Far from Equilibrium: from Glasses to Black Holes
讨论了玻璃非平衡热力学的框架。它还解释了与物质隔离的黑洞的非平衡热力学。第一和第二定律的黑色动力学和黑洞热力学是一致的,而第三定律处理不同的问题。
2001-03-02 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
On Non-Equilibrium Thermodynamics of Space-Time and Quantum Gravity
基于广义相对论统计力学和黑洞信息传递极限的最新结果,提出了时空熵-作用量等价,作为全息原理的推广。有了这个猜想,作用量原理可以用热力学第二定律来代替,而对于爱因斯坦-希尔伯特作用量,爱因斯坦场方程在概念上是热力学平衡的结果。对于非平衡状态,采用Jaynes的信息论方法来计算最大熵产生,而不是热力学第二定律。事实证明,只要适当地选择常数,就可以得到量子引力。对于自由粒子的特殊情况,全息引力的贝肯斯坦-维林德熵与位移的关系,从而传统的全息原理,出现。虽然雅各布森最初的热力学平衡方法提出引力不一定是量子化的,但这种特殊的非平衡处理可能需要它。
2015-07-02 gr-qc
Global equilibrium and local thermodynamics in stationary spacetimes
在静止时空中,应用最大熵原理,通过引入仅由几何决定的局部热力学场,可以定义全局平衡态。作为例子,我们研究了爱因斯坦静态宇宙中一类标量场的平衡态,它具有非均匀的热力学性质和非零的角动量。
2018-12-26 gr-qc hep-th
Emergence of cosmic space in Tsallis modified gravity from equilibrium and non-equilibrium thermodynamic perspective
本文从热力学定律出发,得到了具有Tsallis熵的涌现定律。我们首先从统一第一定律的平衡描述和克劳修斯关系导出涌现定律。然而,已经表明,考虑Tsallis熵作为视界熵,克劳修斯关系$δQ=T dS$由于非平衡热力学而不成立,并且被熵平衡关系$dS=\frac{δQ}{T}+d_{i}S$代替,其中$d_iS$是由于不可逆热力学过程产生的附加熵。因此,我们从热力学定律的非平衡态描述中导出涌现定律。两种情况下的涌现定律的比较表明,非平衡方法的涌现定律描述了宇宙的面积体积膨胀,而不是平衡情况下的有效体积。我们进一步证明了突现律也满足德西特宇宙熵最大化的条件;因此,宇宙的熵在渐近未来演化到一个有界值。
2022-12-30 gr-qc
Non-equilibrium thermodynamics in the non-canonical scalar field perturbed space-time : Stability analysis
考虑到宇宙与背景度规之间的最小耦合,宇宙时空在标量场$ϕ$下受到扰动。在微扰几何条件下,得到了爱因斯坦场方程的解,相应的守恒方程反映了宇宙流体的非平衡热力学描述。遵循宇宙流体的稳定性准则以及热力学定律,对$ϕ$的选择施加了一些限制。
2022-10-16 gr-qc
Quasilocal energy and thermodynamic equilibrium conditions
平衡态热力学定律通常应用于广义相对论中的视界,但没有说明使视界达到平衡态的条件。我们填补了这一空白,应用一个新的热力学解释广义Raychaudhuri方程的世界面正交于一个封闭的类空2-表面,“屏幕”,其中包括一个系统的任意大小的非平衡与周围环境一般。在球对称的情况下,这使我们能够确定准局部热力学势直接相关的标准准局部能量定义。准局部热力学平衡是通过最小化屏幕的平均外曲率来定义的。此外,没有任何直接参考的表面重力,我们发现,系统进入准局部热力学平衡时,屏幕位于广义视视界。的例子Schwarzschild,Friedmann-Lemaittre和Lemaittre-Tolman几何进行了研究和比较。准局部热力学和流体力学平衡态重合的条件进行了讨论,并建议准局部维里关系作为这种方法的潜在应用。
2015-07-30 gr-qc hep-th
Numerical Simulation of Establishment of thermodynamic equilibrium in cosmological model with an arbitrary acceleration
本文给出了在能量高于幺正极限时,在恢复基本粒子相互作用标度的假设下,对任意加速度的宇宙,在初始非平衡宇宙学超相对论等离子体建立热力学平衡的严格数学模型之前所建立的数值模拟结果。找到了低能非平衡残余粒子剩余非平衡分布的极限参数。
2013-10-08 gr-qc
Thermodynamic equilibrium with acceleration and the Unruh effect
在量子相对论统计力学框架下,讨论了沿速度场线具有常加速度的热力学平衡问题。我们证明了,对于自由标量场,当局域温度T低至Unruh温度T_U = A/2π时,真空相减后,所有平均值均为零,其中A为加速度四矢量的大小.我们认为,Unruh温度是一个绝对的下限的任何加速流体的温度在全球热力学平衡。我们讨论的条件,这是适用于当地的热力学平衡的情况。
2018-03-30 gr-qc hep-th
Thermodynamic equilibrium in relativity: four-temperature, Killing vectors and Lie derivatives
对广义相对论热力学和广义相对论统计力学的主要概念进行了评述。经典热力学定律适当的相对论扩展的主要组成部分是四温度矢量β,它在量子框架中起着重要作用,并定义了一个非常方便的流体动力学框架。广义相对论热力学平衡条件要求β是Killing矢量场。我们表明,一个显着的后果是,所有的李衍生物的所有物理观测沿四温流然后必须消失。
2016-06-21 gr-qc hep-th
Equilibrium to Einstein: Entanglement, Thermodynamics, and Gravity
在这里,我们发展热力学,纠缠和引力之间的联系。通过将热力学归因于因果钻石的时间片,我们证明了克劳修斯关系$TΔS_{\text{rev}}=Q$,其中$ΔS_{\text{rev}}$是可逆的熵变,产生了广泛的类同态不变理论的非线性引力运动方程。然后,我们比较克劳修斯关系的因果钻石力学(FLCD),几何身份和必要的成分,在推导雅各布森的纠缠平衡建议-纠缠熵的球形区域与一个固定的体积是最大的真空中的第一定律。具体来说,我们表明,固定体积的条件可以理解为减去不可逆的贡献的热力学熵。这提供了一个“可逆的热力学过程”的FLCD的解释,纠缠平衡的条件可以被视为平衡热力学的克劳修斯关系。最后,我们将纠缠平衡的建议扩展到未来光锥的类时拉伸视界,提供了拉伸光锥热力学的纠缠解释。
2019-01-25 gr-qc hep-th
Relativistic non-equilibrium thermodynamics revisited
相对论不可逆热力学的重新制定后,传统的方法提出的Meixner在非相对论性的情况下。在机械和非机械能通量之间进行了明确的分离。由此得到的熵产生和局域内能方程与非相对论方程具有相同的结构。假设线性本构关系,它表明,获得的一致性与热力学热力学定律和因果关系。
2005-03-16 gr-qc
Including gravity in equilibrium thermodynamics
本文基于平衡态热力学公理化框架,提出一种适用于背景引力场系统的新微正则分布,引入引力拉力作为引力场的热力学共轭变量,并验证了该方法在非均匀场、自引力系统、Rindler时空相对论气体及量子气体中的有效性。
2025-08-18 cond-mat.stat-mech gr-qc
Universal thermodynamics in different gravity theories: Conditions for generalized second law of thermodynamics and thermodynamical equilibrium on the horizons
本文详细研究了不同修正引力理论下的普适热力学。本文研究了在f(R)引力、Einstein-Gauss-Bonnet引力、RS-Ⅱ膜方案和DGP膜模型中,视界(视/事件)约束下的广义热力学第二定律(GSTs)和热力学平衡(TE)的有效性。从最近的观测证据来看,我们选择宇宙中的物质作为相互作用的全息暗能量模型。从统一第一定律的有效性来评价视界上的熵,结果对通常的贝肯斯坦熵有一个修正(积分形式)。另一个物理参数,即温度的视界被选为最近推出的修正霍金温度。上述分析是对均匀各向同性平坦FLRW宇宙模型进行的。对于每一种引力理论,以表格的形式给出了对引力场和TE的有效性的限制。最后,由于表达式的复杂性,我们还利用三个普朗克数据集,从图形表示的角度检验了GSTs和TE的有效性。
2016-10-27 gr-qc
Entropy Identity inducing Non-Equilibrium Thermodynamics of Relativistic Multi-Component Systems and their Newtonian Limits
利用熵恒等式讨论了特殊相对论多组分系统中相互作用组分的非平衡态和平衡态热力学。相应的自由分量的特殊情况被认为是。讨论了四温体系的平衡条件,特别是多组分Killing关系。两个公理表征的混合物:加性的能量动量张量和4熵的成分产生的混合物。导出了零阶近似下组分和混合物的能量、能流、动量流、应力张量、熵、熵流、供应量和生产量及其牛顿极限。
2018-06-03 gr-qc
Entropy Identity and Material-Independent Equilibrium Conditions in Relativistic Thermodynamics
基于能量动量、自旋、粒子和熵密度的平衡方程,本文提出了一种方法,它代表了特殊和广义相对论连续介质热力学的一个比较一般的框架。在本文的第一部分中,一般熵密度4-矢量,包含粒子,能量动量和自旋密度的贡献,这使得它有可能,首先,判断特殊假设的熵密度4-矢量由其他作者就其一般性和有效性,其次,以确定熵供应和熵生产。在第二部分中,利用这个熵密度4-矢量,讨论了与物质无关的平衡条件。而在文献中,至少如果一个人在假设黎曼时空结构的不可逆热力学理论中工作,通常热力学平衡是通过手工引入各种条件来确定的,本方法进行如下:对于一个比较广泛的类的时空几何的必要平衡条件的消失熵供应和熵生产的开发,然后,假设了补充条件,这些条件是由热力学平衡量必须唯一确定的要求所激发的。
2008-04-16 gr-qc
Gravitational Energy, Local Holography and Non-equilibrium Thermodynamics
本文研究了引力屏所围成的有限区域中引力系统的性质。我们提出的总能量的这些区域的能量和动量平衡方程的详细建设,由于通过屏幕的物质流和引力辐射。我们建立了引力屏具有类似的表面张力、内能和粘性应力张量,而守恒量则类似于粘性系统的非平衡方程。这给出了有限区域中的引力与非平衡热力学之间的精确对应。
2013-12-05 gr-qc hep-th
Thermodynamic equilibrium conditions for mass varying particle structures
假定所谓的动力学质量表现为一个附加的广泛的热力学自由度,讨论了由质量变化的粒子组成的紧凑结构的热力学平衡条件。因此,这种弱相互作用的大质量粒子可以形成非重子物质的团簇,甚至在宇宙学尺度上,通过引力和背景标量场介导的吸引力将天体聚集在一起。在宇宙学背景下,当粒子具有质量变化机制的基本特征时,导出了具有均匀能量密度的静态球对称天体的平衡条件。得到并讨论了导致稳定天体物理块的物理解。
2009-11-07 gr-qc
Cosmological particle production and generalized thermodynamic equilibrium
借助于共形的类时Killing矢量,我们定义了具有粒子产生的宇宙流体的广义平衡态。对于无质量粒子的广义平衡条件要求生产率为零和著名的“全球”标准相对论热力学平衡恢复作为一个限制情况。具有非零质量的粒子的产生速率与有效粘性流体压力之间的等价性是广义平衡性质的结果。这种等价的宇宙动力学的影响进行了讨论,包括幂律通货膨胀行为的可能性。对于简单气体,本文根据相对论动力学理论给出了这种平衡的微观推导。
1997-11-27 astro-ph gr-qc
Subtleties in non-equilibrium horizon thermodynamics of modified gravity theories
Cochin University of Science and Technology(科钦科技大学)
本文分析了非平衡视界热力学在修正引力理论中的不同方法,揭示了熵产生项的起源和作用差异,强调了热力学描述的非唯一性。
2026-04-06 gr-qc
Thermodynamics of cosmological horizons in $f(T)$ gravity
我们探讨了$f(T)$引力的平衡和非平衡描述的视视界的热力学。对于$f(T)$和$f(R)$引力,我们发现了相同的对偶平衡/非平衡公式。特别地,我们证明了在宇宙的表观视界内外温度相同的情况下,热力学第二定律可以得到满足。
2011-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant Relativistic Non-Equilibrium Thermodynamics of Multi-Component Systems
利用熵恒等式协变地讨论了相对论多组分系统中相互作用组分的非平衡态和平衡态热力学。相应的自由分量的特殊情况被认为是。讨论了四温体系的平衡条件,特别是多元Killing关系。两个公理表征的混合物:加性的能量动量张量和加性的4熵的成分产生的混合物。由此产生的量的单个组件和作为一个整体的混合物,能量,能量通量,动量通量,应力张量,熵,熵通量,供应和生产。最后,讨论了广义相对论两组分混合物的引力产生的能量动量张量。
2019-09-03 gr-qc
Thermodynamic equilibrium in the expanding universe
我们表明,一个相对论气体可能是在“全球”的任何状态方程$0 < p \leq ρ/3$的膨胀宇宙平衡,提供的气体粒子的影响下移动的自相互作用,有效的一个粒子之间的弹性碰撞力。在无力极限下,我们恢复了超相对论性物质的平衡条件,这意味着存在共形类时基灵矢量。
1999-05-06 astro-ph gr-qc
The thermodynamics of self-gravitating systems in equilibrium is holographic
我们表明,当我们研究广义相对论与热力学的共存时,一些通常被认为是全息的物理性质和量子引力的领域实际上可以在经典水平上访问。特别是,我们证明了引力系统在平衡态的热力学是完全指定的系统的边界上定义的变量,即边界的几何形状和外在曲率。因此,由于经典引力理论的结构(对称性),信息被非平凡地包含在边界变量中,而没有任何来自量子理论的输入(例如黑洞熵)。
2014-01-15 gr-qc
Quantum relativistic fluid at global thermodynamic equilibrium in curved spacetime
本文提出了一种新的方法来研究小曲率极限下弯曲时空中量子相对论流体的热力学平衡问题。我们计算的平均值的本地运营商通过扩大的四个温度Killing矢量场在Riemann正常坐标关于同一时空点,我们得到的修正相对于平坦的时空表达式。从而阐明了应力-能量张量的一般流体力学展开式中引入的与黎曼张量和里奇张量成比例的项的来源。
2015-11-17 gr-qc hep-th nucl-th
Model for an optically thick torus in local thermodynamic equilibrium around a black hole
本文提出了一个简单的克尔黑洞周围局部热力学平衡的光学厚辐射环面模型。不受辐射场影响的流体动力学结构与所谓的抛光甜甜圈相同。在等熵流体和多方状态方程的假设下,相对论辐射流体力学方程的简单稳态和轴对称解是可能的,其中环面的温度与比焓成比例。简要讨论了该模型的天体物理相关性。
2015-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Thermodynamics in $f(R)$ gravity in the Palatini formalism
本文在Palatini形式下研究了$f(R)$引力场的视视界的热力学性质,给出了非平衡态和平衡态的描述。我们证明了在平衡框架下理解视界熵比在非平衡框架下理解视界熵更透明。此外,我们表明,热力学第二定律可以明确地验证在幻影和非幻影阶段的宇宙外和内的表观视界的温度相同。
2010-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impossibility of strict thermodynamic equilibrium establishment in the accelerated Universe
在这篇文章中,考虑了非平衡宇宙学方案的假设,粒子相互作用的标度是恢复在超高能范围内。从能量平衡方程的精确解出发,得到了加速宇宙中局部热力学平衡基本不可达的强结论。本文给出了在假设基本粒子相互作用的标度在能量超过幺正极限时恢复的前提下,对任意加速度下,描述宇宙超相对论等离子体热力学平衡建立的严格数学模型的数值模拟结果。得到了超高能遗留粒子剩余非平衡分布的极限参数。提出了在早期暴胀阶段发现“真遗迹粒子”的可能性假设。关键词:早期宇宙物理学,粒子物理学-宇宙学联系,暴胀,超高能宇宙射线
2013-11-06 gr-qc hep-th
Covariant formulation of non-equilibrium thermodynamics in General Relativity
本文构造了广义相对论中非平衡态热力学的广义协变公式。我们发现协变熵力所产生的梯度的熵密度,和相应的非保守的能量动量张量在这些部队。我们还提供了一个哈密尔顿制定的广义相对论的背景下,非平衡现象和写的Raychaudhuri方程的一个同余的测地线。我们发现,满足强能量条件的流体可以避免崩溃的积极和足够大的熵力的贡献。然后,我们研究的力量所产生的梯度的体积熵的流体动力学物质,以及熵的边界项的行动,如那些黑洞地平线。最后,我们将非平衡态热力学的协变公式应用到膨胀宇宙中,得到了修正的Friedmann方程,其中增加了一项对应于满足热力学第二定律的熵力。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Classical relativistic ideal gas in thermodynamic equilibrium in a uniformly accelerated reference frame
本文利用统计力学的吉布斯微正则和巨正则公式,研究了在匀加速参考系中处于热力学平衡的经典(非量子力学)相对论性理想气体.利用这些方法得到了粒子、能量和熵密度分布的显式表达式,它们与Boltzmann动力学理论的相对论公式的已知结果一致。得到了气体的总熵、总能量和静止质量的显式表达式。在非相对论近似和超相对论近似下,求出了平衡态气体的质心位置。在超相对论近似下显式计算了系统的相空间体积。
2010-12-14 gr-qc physics.class-ph
Local Thermodynamics and Entropy for Relativistic Hydrostatic Equilibrium
本研究改进已有方法,在含宇宙学常数的爱因斯坦引力中构建球对称相对论流体静平衡系统的非诺特守恒熵流与熵密度,验证其满足局域欧拉关系和热力学第一定律,并将该理论应用于简并星均匀密度模型解析得到局域热力学量。
2024-07-11 gr-qc hep-ph hep-th
Making Sense of Gravitational Thermodynamics
本文为引力热力学提供新概念基础,主张自引力系统在相关尺度上以亚稳态准平衡形式适用平衡态统计力学,并发展了一个基于粗粒化量的极小热力学框架。
2025-02-03 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech gr-qc
Spin tensor and its role in non-equilibrium thermodynamics
它表明,相对论流体在局部热力学平衡的描述取决于特定的量子应力-能量张量算符的选择,例如,正则的或对称的贝林凡特应力-能量张量。我们认为,Belinfante张量是不合适的描述相对论性流体的宏观极化松弛缓慢的热力学平衡,自旋张量,如正则自旋张量,是必需的。因此,极化相对论流体的描述涉及相对论流体力学的扩展,包括一个新的反对称二秩张量作为动力场。我们表明,正则和Belinfante张量导致不同的预测可测量的数量,如光谱和极化的粒子产生的相对论性重离子碰撞。
2018-12-31 gr-qc hep-th nucl-th
Chemical equilibrium and stable stratification of a multi-component fluid: thermodynamics and application to neutron stars
一个普遍的热力学论证表明,处于完全化学平衡的多组分物质,每个重子具有均匀的熵,通常是稳定分层的。这一点对于中子星尤其重要,因为在中子星中,熵的影响与由弱相互作用建立的平衡成分梯度的影响相比可以忽略不计。因此,可以断言,不管致密物质状态方程的不确定性如何,中子星都是稳定的层结。这对它们的振荡模式、磁场演化和内部角动量输运具有重要的、先前讨论过的后果。
2000-12-06 astro-ph gr-qc physics.ao-ph
Laws of thermodynamic equilibrium within first order relativistic hydrodynamics
该研究利用一致稳健的一阶相对论耗散流体动力学,在一般时空提出托尔曼-埃伦费斯特关系和克莱因定律的弱广义版本,解释其为流体局部温化势定义关系,并指出强平衡条件下参数沿流线恒定。
2024-11-28 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Equilibrium thermodynamics in modified gravitational theories
我们证明了在膨胀宇宙学背景下,对于一类具有拉格朗日密度$f(R, ϕ, X)$的修正引力理论,可以得到一幅在视视界上的平衡热力学图象,其中$R$是Ricci标量,$X$是标量场$ϕ$的动能.这来自于一个适当的定义的能量动量张量的“暗”的组成部分,尊重当地的能量守恒在约旦框架。在这个框架中,对应于平衡热力学的视界熵$S$等于视界面积$A$的四分之一,单位是引力常量$G$,就像爱因斯坦引力一样。对于一个平坦的宇宙学背景,随着哈勃参数的减小,$S$随着时间的推移而整体增加,因为它发生在可行的$f(R)$暴胀和暗能量模型中。我们还表明,在视界熵$S$的平衡描述是方便的,因为它考虑了在非平衡热力学和熵产生项的视界熵$\hat{S}$的贡献。
2010-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph