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Thermodynamic identities in black hole spacetimes
Vilson Hoti
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Piotr T. Chruściel
DOI
10.25365/thesis.55528
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-21481.28060.697469-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Arbeit leiten wir das erste Gesetz der Schwarzlochmechanik mit perfekten Flüssigkeiten im Kontext der Lagrange'schen Diffeomorphismus-Kovarianten-Theorien ab. Dies ist eine verallgemeinerte Form der Formel, die von Bardeen, Carter und Hawking [4] abgeleitet wurde. Dies wird auch als Gleichgewichtszustandsversion bezeichnet, da sie die Bereiche zweier infinitesimaler stationärer Schwarzlochlösungen mit Einstein-Gleichungen vergleicht. Nachdem wir einige wichtige Größen als Vorbedingungen definiert haben, leiten wir die Gleichung ab, auf die wir uns als Perturbative (störende) Identität (PI) beziehen. Nachdem zwei mögliche sinnvolle Interpretationsweisen von Oberflächenbegriffen, die in dieser Identität vorkommen, identifiziert wurden und einige Definitionen und relevante Eigenschaften von perfekten Flüssigkeiten und perfekten Fluidsternen gesammelt wurden, folgt das erste Gesetz natürlich aus dem PI. Darüber hinaus analysieren wir eine andere Version des ersten Gesetzes, die als physikalische Prozessversion bezeichnet wird, die ein Absinken eines Teils der Materie in den Horizont des zunächst stationären Schwarzen Lochs beinhaltet und wir gehen davon aus, dass es sich in einen stationären Endzustand überführt. Die Tatsache, dass dieses Gesetz nachgewiesen werden kann, ist, wie zu Recht in [12] erwähnt, eine starke Unterstützung für die ´´Kosmische Zensur (cosmic censorship
Abstract
(Englisch)
We derive the first law of black hole mechanics involving perfect fluids in the context of Lagrangian diffeomorphism covariant theories. This is a generalized form of the formula derived by Bardeen, Carter and Hawking [4]. This is also known as equilibrium state version, because it compares the areas of two infinitesimally close stationary black hole solutions to Einstein equations. After defining some important quantities as preliminaries, we derive the equation to which we refer as the perturbative identity (PI). After identifying two possible meaningful ways of interpretation of surface terms appearing in this identity and gathering some definitions and relevant properties of the perfect fluids and the perfect fluid stars the first law follows naturally out of the PI. Furthermore, we analyze another version of the first law called the physical process version, which involves a dropping of a bit of matter into the horizon of initially stationary black hole and we assume that it settles down to a stationary final state. The fact that this law can be proved is, as rightly remarked in [12], a strong support for the ´´cosmic censorship´´.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Thermodynamic identities Black hole spacetime Diffeomorphism covariance Entropy
Schlagwörter
(Deutsch)
Thermodynamische Identitäten Schwarzes Loch Raumzeiten Diffeomophismus Kovarianz Entropie
Autor*innen
Vilson Hoti
Haupttitel (Englisch)
Thermodynamic identities in black hole spacetimes
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
31 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Piotr T. Chruściel
Klassifikation
33 Physik > 33.21 Relativität, Gravitation
AC Nummer
AC15331201
Utheses ID
49080
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |