非線性電動力學條件下的規(guī)則黑洞的熱力學與幾何熱力學.pdf

1、@溯南辭軾大學碩士學位論文非線性電動力學條件下的規(guī)則黑洞的熱力學與幾何熱力學學科專業(yè)理論物理學位類型商科學學位口專業(yè)學位研究生姓名導師姓名、職稱論文編號甘俏姍陳菊華教授湖南師范大學學位評定委員會辦公室二零一七年五月非線性電動力學條件下的規(guī)則黑洞的熱力學與幾何熱力學摘要黑洞熱力學是目前黑洞物理研究的一個熱點。它是黑洞最重要的特性之一，涉及熱力學基本定律與時空理論之間的內(nèi)在聯(lián)系。Bekenstein發(fā)現(xiàn)，黑洞視界區(qū)域的行為類似于古典熱力學系

2、統(tǒng)中熵的行為，最早將黑洞作為一個熱力學系統(tǒng)來研究。隨后，Hawking提出，黑洞并不是完全黑的，它能以一種理想的黑體光譜輻射粒子。這將人們對黑洞熱力學的研究推向一個新的階段。本文的主要工作是研究非線性電動力學條件下的規(guī)則黑洞的熱力學與幾何熱力學。我們把這個規(guī)則黑洞看作一個熱力學系統(tǒng)，計算該黑洞基本的熱力學量，將其轉(zhuǎn)換為與黑洞熵之間的關(guān)系，并繪制它們隨熵的變化圖像，仔細分析該黑洞的熱力學性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)熱容量與熵的圖像中存在不連續(xù)性，即間斷

3、處存在一個相變點。在自由能隨溫度變化的曲線圖中，出現(xiàn)了尖端雙點。這表明黑洞熱力學系統(tǒng)在這個點發(fā)生了狀態(tài)的變化，以致于系統(tǒng)的能量發(fā)生突發(fā)性的增減現(xiàn)象。對比分析熱容量和自由能的熱力學現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)該規(guī)則黑洞確實在S=248處經(jīng)歷了一個二階熱力學相變。此外，我們還運用一種幾何方法來進一步研究這個規(guī)則黑洞的熱力學行為和相變行為。我們通過構(gòu)建一個新的Legendre度規(guī)，從而來研究規(guī)則黑洞的幾何熱力學性質(zhì)。通過計算曲率標量與黑洞熵的關(guān)系，根據(jù)對應