Энтропия черной дыры по сравнению с энтропией нормальной материи [дубликат]

Установлено, что энтропия черной дыры равна:

1 4 с 3 А грамм ℏ к

Что, если заменить A площадью поверхности горизонта событий:

16 π грамм 2 М 2 с 4

Для энтропии получается:

8 π 2 грамм М 2 час с к

Мой вопрос заключается в следующем:

Энтропия обычной материи очень приблизительно пропорциональна числу частиц в системе. Что для звезд, в основном состоящих из полностью ионизированного водорода, пропорционально массе системы. Однако для черных дыр это, кажется, масштабируется с квадратом массы.

  • Почему это?

  • Означает ли это, что материя, падающая в черную дыру, нагревается до такой степени, что создается больше частиц (из энергии, полученной гравитацией или разложением ядер и нуклонов на составляющие частицы) в таких больших количествах, что энтропия, кажется, имеет это значение. пропорционально квадрату массы?

  • Имеют ли нейтронные звезды подобные отношения?

Я голосую за то, чтобы оставить открытым , а затем голосую за то, чтобы новый вопрос был закрыт как дубликат. Оба хорошо написаны, и кажется несправедливым наказывать (в том смысле, что закрытые вопросы, вероятно, никогда не получат новых голосов) кого-то с 11-месячным приоритетом.
@ChrisWhite, я могу понять, что вы говорите, но новый вопрос имеет награду и привлекает много внимания - таковы были мои рассуждения. Я проголосовал за этот вопрос, потому что он стоит.

Ответы (1)

В основном это следствие того факта, что энтропия ЧД зависит от площади поверхности горизонта событий, а не от объема дыры. Не то чтобы это делало вещи менее странными.

Микрофизическая основа энтропии черных дыр, если она и существует, неизвестна. Придумать убедительное объяснение — одно из главных направлений любой уважающей себя теории квантовой гравитации.

Однако объяснение, которое вы даете во втором пункте (нагрев пар частиц), определенно не является причиной. Это связано с тем, что закон энтропии выполняется для любой черной дыры независимо от ее размера. Если дыра очень велика, то для падающих частиц геометрия локального пространства-времени вблизи горизонта плоская и нет необходимости в нагреве. Из-за этого объяснение энтропии черных дыр не может опираться на стандартную локальную физику.

Энтропия нейтронной звезды будет зависеть от объема звезды (среди прочего), так что в основном ответ на ваш третий вопрос — нет. Однако закон энтропии ЧД иногда интерпретируется как максимальная энтропия объема пространства-времени, поэтому, возможно, будет (небольшой) вклад члена, пропорционального площади поверхности.

Энтропия черной дыры по сравнению с энтропией нормальной материи [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v