ترمودینامیک سیاهچاله ها و تابش هاوکینگ

thesis
abstract

در این پایان نامه به بررسی برخی از مفاهیم در فیزیک سیاهچاله ها مانند ترمودینامیک سیاهچاله ها، تابش هاوکینگ و اختلال در هندسه ی سیاهچاله ها پرداخته ایم. تابش هاوکینگ به همراه آنتروپی هاوکینگ-بکن اشتاین برای سیاهچاله ها جز مهم ترین مسایل در فیزیک سیاهچاله ها هستند. عقیده بر این است که مطالعه ی این دو شاخه از فیزیک سیاهچاله ها سرانجام فیزیکدانان را به سمت نظریه ی صحیح گرانش کوانتومی هدایت خواهد کرد. نظریات و روش های متعددی قادر به پیش گویی آنتروپی هاوکینگ-بکن اشتاین هستند. سه مورد از این روش ها را بررسی کرده ایم، و سپس محاسبه ی جدیدی بر پایه ی نتایج نظریه ی گرانش کوانتومی حلقه در رهیافت بندادی بزرگ انجام شده است. تاکنون روش های گوناگونی برای محاسبه ی دمای افق رویداد سیاهچاله ها ارایه شده است. یکی از این روش ها بر پایه ی اختلال های فضا زمان استوار است. در این روش ایده اصلی این است که ذرات و میدان های ساطع شده از افق رویداد سیاهچاله را به عنوان چشمه های اختلال در هندسه ی سیاهچاله در نظر بگیریم. رفتار این اختلال ها با معادله ی موج در فضا زمان مورد نظر توصیف می شود. این معادله ی موج را در برخی از فضا زمان ها می توان به صورت دقیق حل کرد. سپس با اعمال شرایط مرزی مناسب نتایج متفاوتی مانند دمای هاوکینگ، عامل جسم خاکستری، سطح مقطع جذب سیاهچاله و شبه مدهای طبیعی به دست می آیند. چند روش تقریبی کارآمد نیز برای حل معادله ی موج و اعمال شرایط مرزی در حد ذرات و میدان های با انرژی کم وجود دارد. برای محاسبه ی دمای هاوکینگ باید ذرات و میدان های مورد نظر در حد انرژی زیاد بررسی شوند. بنابراین، محاسبه ی دمای هاوکینگ از این روش تنها برای تعداد معدودی از سیاهچاله ها که در آنها معادله ی موج به صورت دقیق حل می شود، میسر است. یکی از اهداف ما در این پایان نامه بررسی اثر تبدیلات همدیس (کانفرمال) بر دمای هاوکینگ سیاهچاله ها بود. دسته ای از این تبدیلات، سنجه ی سیاهچاله ی مورد نظر را طوری تغییر می دهند که معادله ی موج در فضا زمان تبدیل یافته قابل حل است، و می توان دمای هاوکینگ را محاسبه کرد. قبلا با استفاده از یک روش کاملا هندسی نشان داده شده است که گرانش سطحی و دمای افق رویداد سیاهچاله تحت تبدیل همدیس ناوردا است. در روش ارایه شده در این پایان نامه نیز دماهای هاوکینگ یکسانی برای سیاهچاله های تبدیل یافته با سیاهچاله های اصلی حاصل می شود. اما این روش دارای کلیت کم تری نسبت به روش هندسی است، ولی مزیت آن در این است که روش ارایه شده نیمه کلاسیک و به مکانیک کوانتومی نزدیکتر است.

similar resources

تابش هاوکینگ و سیاهچاله ها

این پژوهش درباره تابش هاوکینگ از سیاهچاله ها اشاره به ارتباط عمیقی بین دینامیک سیاهچاله ها و ترمودینامیک کلاسیکی آنها دارد، که این مفاهیم را به اختصار بررسی کرده و همچنین به پدیده خلق ذرات اشاره و دمای تابشی را محاسبه می کنیم. پس از آن متریک شوراتس شیلد را که تنها حل معادلات میدان خلاء انیشتین می باشد، با توجه به تقارن کروی مرور می کنیم. همچنین سیاهچاله های شوراتس شیلد را به کمک نمودارهای شورات...

15 صفحه اول

هندسه ترمودینامیک سیاهچاله بی- تی- زد

In this paper, we considered cosmological constant as a variable and studied properties and the thermodynamics stability of BTZ black hole from a geometric perspective. Also, we examined the correspondence between thermodynamic curvature singularities and phase transitionpoints with different thermodynamic metrics. We found that theQuevedo metric cannot predict the phase transition points in tw...

full text

ترمودینامیک سیاهچاله ها: رهیافت ترمودینامیک هندسی

در این پایان نامه با به کاربردن روش های ترمودینامیک هندسی در مورد سیاهچاله ها انحنای راپینیر و وینهولد را برای فضای حالات ترمودینامیکی چندین نوع سیاهچاله در 4 بعد و ابعاد بالاتر به دست می آوریم. می توان نشان داد که نقاط تکینگی تابع انحنای راپینیر گذارهای فاز ترمودینامیکی را به دست می دهند. همچنین اندازه انحنای راپینیر معیاری از برهمکنش های زیرلایه میکروسکپی سیستم است که استفاده از آن می تواند د...

15 صفحه اول

نمایش هندسی جدید از ترمودینامیک سیاهچاله ها

در این پایان نامه، ترمودینامیک و ‏نمایش هندسی ترمودینامیک سیاهچاله های مختلف ‏را مورد مطالعه قرارمی دهیم. به منظور شناخت بهتر سیاهچاله ها مختلف‏، استفاده از مفاهیم هندسه ی ترمودینامیکی راپنیر و وینهلد و نیز روش ناوردای لژاندر از اهمیت بسیاری برخوردار است. با در نظر گرفتن رفتار ظرفیت گرمایی و دمای هاوکنیگ، می توان نشان داد که استفاده مستقیم از هندسه ی راپنیر نمی تواند به طور کامل خواص ترمودینامی...

هندسه ترمودینامیک سیاهچاله بی- تی- زد

در این مقاله، با در نظر گرفتن ثابت کیهان شناسی به عنوان یک متغیر، ویژگی ها و پایایی ترمودینامیکی سیاهچاله بی تی زد را از دیدگاه هندسی مطالعه می کنیم. همچنین تناظر بین تکینگی خمش ترمودینامیکی و نقاط گذار فاز را با انواع متریک های ترمودینامیکی بررسی می کنیم. خواهیم دید که متریک کودو نمی تواند رفتار برهم کنش های ترمودینامیکی را در دو آنسامبل پیش بینی کند. ضمناً این نتیجه برای فضا زمان های کر دوسیته...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده فیزیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023