黑洞相變和空間層展下的宇宙學模型.pdf

1、黑洞熱力學的發(fā)現(xiàn)讓我們對黑洞物理乃至整個基本物理學都有了新的認識。1983年，霍金等人提出黑洞相變的概念并且通過計算發(fā)現(xiàn)了史瓦西-反德西特黑洞的相變，大家把這一現(xiàn)象稱為Hawking-Page相變。近幾年，通過將負的宇宙學常數(shù)視為壓強，物理學家們發(fā)現(xiàn)反德西特帶電黑洞與范德瓦爾斯氣體有著幾乎相同的熱力學性質(zhì)。另一方面，黑洞熱力學的發(fā)現(xiàn)讓我們對引力的本質(zhì)有了更深入的認識。物理學家們開始覺得，引力可能并不是一種基本作用力而是一種層展現(xiàn)象。20

2、12年，Padmanabhan將空間層展觀點運用到宇宙學，并結(jié)合他提出的全息均分原理，認為宇宙的空間膨脹來自于層展空間的體自由度和表面自由度的差距，并在Hubble視界上得到了愛因斯坦引力下的Friedman方程。
　　在這篇論文中，我們將主要討論黑洞相變和空間層展理論，以及介紹我們在這兩個方面的工作。
　　一方面，通過提出一個推廣的特定體積，我們重新研究了帶電反德西特黑洞的P-V臨界現(xiàn)象。結(jié)果表明，先前的主要結(jié)論都可以直接

3、推廣，但是ρ~c在一般情況下應該是3α~/16。在隨后的黑洞熱力學相變的研究中，我們發(fā)現(xiàn)之前的假設存在一個自然的解釋。更重要的是，對于高維的帶電反德西特黑洞，我們假設的必要性就會體現(xiàn)出來。
　　另一方面，受Padmanabhan的宇宙膨脹源于層展空間體自由度和表面自由度之差這一新奇想法的啟發(fā)，我們首先研究了德西特宇宙。隨后我們研究了更為一般的宇宙。在眾多模型中，我們找到一個可能描述真實宇宙的理想模型。并且該模型可以導出一個與天文觀