黑洞熵的面积律到底特殊在哪里WHAT'S THE SPECIAL OF BLACK HOLE AREA LAW ENTROPY
许天赐,曾定方,刘全慧,赵柳
摘要(Abstract):
一般无引力系统熵的体积律是一个被广泛相信并常被用来论证黑洞熵面积律特殊性的重要说法,然而这个说法和论证都是错误的。事实是,一般热力学系统的熵跟其所占据的空间体积关系非常弱,可以说几乎无关,但是跟我们建立统计描述于其行为之上的基本/微观粒子的数量成正比。黑洞熵的面积律只是这一基本事实的一个正常案例,其特殊性在于,黑洞熵并不起源于构成黑洞的那些普通物质粒子的随机运动,而是起源于那些粒子在引力驱动下集体运动模式的随机性,是这些集体运动模式的质量正比于黑洞质量倒数因而数量正比于质量平方的事实导致了面积律。如果黑洞熵起源于构成黑洞的那些标准模型粒子的随机运动,粒子数正比律将导致熵的直径律而不是体积律或其他类型体积依赖性。
关键词(KeyWords): 熵;面积律;基本自由度
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金NSFC-11875082;; 北京工业大学2021分类发展经费006000514121541的支持
作者(Author): 许天赐,曾定方,刘全慧,赵柳
参考文献(References):
- [1] 曾定方.引力论和宇宙学导论[Z].北京:北京工业大学讲义.
- [2] PATHRIA R K,BEALE P D.Statistical Mechanics[M].4th edition.Washington,DC:Academic Press,2021 .
- [3] LANDAU L D,LIFSHITZ E M.Statistical Physics[M].3rd edition.Oxfordshire:Butterworth-Heinemann,1980.
- [4] KADANOFF L P.STATISTICAL PHYSICS:Statics,dynamics and renormalization[M].Singapore:World Scientific Publishing Company,2000.
- [5] FEYNMAN R P.Statistical Mechanics[M].Boca Raton,FL:CRC Press,2018.
- [6] KARDAR M.Statistical Physics of Particles[M].Cambridge:Cambridge University Press,2007.
- [7] 章立源,林宗涵,包科达,等.量子统计物理学[M].2版.北京:北京大学出版社,1987.
- [8] 苏汝铿.统计物理学[M].2版.北京:高等教育出版社,2013.
- [9] 汪志诚.热力学·统计物理[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.
- [10] 杨展如.量子统计物理学[M].北京:高等教育出版社,2007.
- [11] 陈玲,张保成.统计熵一定正比于体积吗[J].物理与工程,2021,31(4):41-44.CHEN L,ZHANG B C.Is the statistical entropy necessarily proportional to volume?[J].Physics and Engineering,2021,31(4):41-44.(in Chinese)
- [12] ZENG D F.Resolving the Schwarzschild singularity in both classic and quantum gravities[J].Nucl.Phys.B917 178-192,arXiv:1606.06178.
- [13] ZENG D F.Schwarzschild Fuzzball and Explicitly Unitary Hawking Radiations[J].Nucl.Phys.2018(B930):533-544,arXiv:1802.00675.
- [14] ZENG D F.Information missing puzzle,where is Hawking's error?[J].Nucl.Phys.2018(B941):665,arXiv:1804.06726.
- [15] ZENG D F.Exact inner metric and microscopic state of AdS3-Schwarzschild BHs[J].Nucl.Phys.2020(B954):115001,arXiv:1812.06777.
- [16] ZENG D F.Spontaneous radiation of black holes[J].Nucl.Phys.,2022(B977) 115722,arxXiv:1812.12531.