范德瓦尔斯黑洞的几何热力学

发布时间：2021-06-07 23:01

　　几何热力学方法是近年来研究黑洞和普通物理系统的热力学特性的一种新的方法。通过这种方法,我们可以把任意热力学系统对应的热力学相空间几何化,引入对应的热力学度规,将热力学问题转化为几何问题进行研究。利用这种方法得到的相空间几何特性与系统的热力学性质之间有一个很好的对应关系。这种对应关系经由大量工作验证,对于不同热力学系统具有普遍性,且与其他方法得到的结果是一致的。在第二章中,我们介绍四维时空中一类特殊的静态球对称渐进AdS黑洞,即范德瓦尔斯黑洞。这种黑洞的特殊之处在于当我们将宇宙常数项处理为热力学压强时,写出的黑洞状态方程与范德瓦尔斯流体的状态方程形式完全一致。因其构建方法比较特殊,需要将黑洞状态方程的一般形式与范德瓦尔斯状态方程相结合解方程,所以还要去检验其是否满足能量条件。在第三章中,我们研究了范德瓦尔斯黑洞的几何热力学性质,分为几种不同情况,讨论参数a,b取不同值对其热力学性质的影响。经计算,我们发现它的热力学特性与范德瓦尔斯流体的热力学特性确实存在相似性。’借助状态方程,我们可以构建普通热力学系统与黑洞之间的一种对应关系。当范德瓦尔斯状态方程退化为理想气体方程时,范德瓦尔斯黑洞也将... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２取常数Ｊ时克尔黑洞的相图

图２．１具体能量条件给出的限制如图所示，与Ｐ的取值有关。取值越小，范围越大。??图中我们选取的参量大小为：尸＝０．００１，?ｉｌ／?＝?０．１。??因度规结构复杂，涉及对数函数，无法给出一般情况下的解析结果，在??

曲率张量消失，表明此平衡态空间平直，缺少热力学相互作用。??简单介绍范德瓦尔斯流体Ｐ－ｒ图特性，与上述结果进行比较。范德??瓦尔斯流体Ｐ?－?ｒ图的等温线行为如图３．１所示，临界行为发生在??Ｔｃ＝２７ｂ１?Ｖｃ?＝?３６：?Ｐｃ＝?２７＾＇?（３＇５）??当温度高于临界温度或压强大于临界压强时，不存在不同的相，物质总??是均匀的。当温度低于临界温度，ｒ＜?７；．图上显示出明显的振荡结构，对??应于著名的气－液相变。严格上，只有两相同时存在时，即只有在相平??衡曲线上，才可谈论两相。而仅有纯粹定量的差别时，对于这样的两相才??可能有临界点存在。??如图３．２所示，我们在Ｐ－ｔ，平面画一条液体和气体的等温线，也就是??当均匀物体等温膨胀时Ｐ对ｒ的关系的曲线根据热力学不等式??（盖）ｒ＜。，?（３＇６）??


本文编号：3217464