FRW宇宙中空間的出現(xiàn)與事件視界上的熱力學(xué)描述
本文選題:表面自由度 + 熵力 ; 參考:《浙江大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:從幾十年來(lái)的研究成果來(lái)看,我們可能能得出“時(shí)空是由微觀自由度組成的”這樣的結(jié)論。我們知道,宏觀物體由微觀自由度組成且能用量子統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)嚴(yán)格導(dǎo)出熱力學(xué)定律的表達(dá)式。同樣的道理,如果時(shí)空是由微觀自由度組成的話,那么我相信也能建立一個(gè)統(tǒng)計(jì)理論來(lái)量子化引力。這是一條可能的引力量子化的途徑。因此研究“引力的熱力學(xué)描述”是很有意義的。本論文主要研究了在不同模型中FRW宇宙的演化以及在其事件視界上的熱力學(xué)第一定律,進(jìn)而探討了時(shí)空的微觀自由度與引力動(dòng)力學(xué)、視界熱力學(xué)與引力動(dòng)力學(xué)之間的重要關(guān)系。我們提議視界面上的自由度應(yīng)該用熵來(lái)表示,而不應(yīng)該用面積除以Planck面積來(lái)描述,進(jìn)而從“空間是隨著時(shí)間的流逝而出現(xiàn)的”(簡(jiǎn)稱空間的出現(xiàn))這樣的視角下探究了在f(R)引力與形變的Horava-Lifshitz引力中FRW宇宙的動(dòng)力學(xué)演化方程。在空間的出現(xiàn)這樣的視角下,為了得到宇宙的加速膨脹解,通常是引入宇宙學(xué)常數(shù)。而我們則因?yàn)镋instein-Hilbert作用量中的表面項(xiàng)與體項(xiàng)之間存在著一個(gè)重要的關(guān)系,所以提議加速膨脹是由于表面項(xiàng)(熵力的作用)而導(dǎo)致的。在此基礎(chǔ)上,我們研究了FRW宇宙的膨脹且得到了不錯(cuò)的結(jié)果。最后,我們探究了宇宙的事件視界面上的熱力學(xué)描述。在Einstein引力與f(R)引力中,我們通過(guò)重新定義事件視界上的溫度證明了熱力學(xué)第一定律與任意空間曲率的FRW宇宙的動(dòng)力學(xué)方程的等價(jià)性。我們也討論了Einstein引力與f(R)引力中被事件視界所包圍的宇宙中的推廣的熱力學(xué)第二定律。
[Abstract]:From decades of research results, we may be able to draw the conclusion that space-time is made up of microscopic degrees of freedom. We know that macroscopic objects are composed of microscopic degrees of freedom and can be used to strictly derive the expression of thermodynamic laws by means of quantum statistics. By the same token, if spacetime is made up of microscopic degrees of freedom, I believe a statistical theory can also be established to quantize gravity. This is a possible way to quantize gravity. Therefore, it is of great significance to study the thermodynamic description of gravity. In this paper, the evolution of the FRW universe in different models and the first law of thermodynamics in its event horizon are studied, and the important relations between the microcosmic degree of freedom of space-time and the dynamics of gravity, the thermodynamics of the horizon and the dynamics of gravity are discussed. We suggest that the degree of freedom on the visual interface should be represented by entropy, not by the area divided by the Planck area. The dynamic evolution equations of the FRW universe in the Horava-Lifshitz gravitation and deformation are discussed from the perspective of "space appears with the passage of time". In order to obtain the accelerated expansion solution of the universe, the cosmological constant is usually introduced in the view of the appearance of space. Because there is an important relationship between the surface term and the body term in the Einstein-Hilbert interaction, the proposed acceleration of expansion is caused by the surface term (the effect of entropy force). On this basis, we study the expansion of the FRW universe and obtain good results. Finally, we explore the thermodynamic description of the event view interface of the universe. By redefining the temperature in the event horizon, we prove the equivalence between the first law of thermodynamics and the dynamical equation of the FRW universe of arbitrary space curvature. We also discuss the generalized second law of thermodynamics in the universe surrounded by event horizon in Einstein gravity and fen R) gravity.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O414
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本文編號(hào):2029945
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