Bardeen反德西特黑洞的热力学及其焦耳-汤姆逊过程

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随着对黑洞热力学的研究,科研人员越来越发觉引力系统和热力学系统之间存在着紧密的联系。特别的,随着人们把宇宙学常数Λ认同为热力学系统的变量压强,以及把黑洞的质量看做是热力学函数焓的处理下,反德西特黑洞的热力学定律得到了与经典热力学系统的完全对应,并随着研究发现了黑洞丰富的相结构,类似于经典热力学体系的P-v临界现象、三相点、热机过程等相继被发现研究。另外,直到最近才¨Okc¨u和Ayd?ner才在带电反德西特黑洞中讨论了其焦耳-汤姆逊过程。在本篇论文中,我们也将把宇宙学常数看做热力学变量压强来处理,以此来研究Bardeen反德西特黑洞的相结构、焦耳-汤姆逊过程,并计算了Ruppeiner几何标曲率。首先我们在Ay′on-Beato以及Garc′?a给出的作用量中加上宇宙学常数项,得到Bardeen反德西特黑洞的度规,发现其存在一个最小视界面半径。然后我们在压强-体积图中画出了该黑洞的等温线来研究黑洞的P-v临界相变,并在吉布斯自由能图像中发现了的燕尾形行为,表明该黑洞存在类Van der Waals气体的性质,随后通过黑洞的定压热容研究讨论了其热力学稳定性和相结构。另外,我们也研究了Bardeen反德西特黑洞的焦耳-汤姆逊过程,发现其反转曲线不同于Van der Waals气体,是一条非闭合的曲线。其中有趣的现象是在些参数下,Bardeen反德西特黑洞的等焓曲线与反转曲线没有交点,并且其黑洞质量也大于相同磁荷取值下的最小反转黑洞质量,这写都意味着这个黑洞将可能一直处于加热过程中。最后,我们也计算了约化参数空间下的Ruppeiner几何标曲率,发现极端黑洞即温度为零的黑洞其标曲率为21,并与其他黑洞结果相同,这可能意味着极端黑洞的微观性质相同。我们也讨论了其发散情况.另外我们发现只有在小黑洞的情况下其标曲率大于零,表明小黑洞的分子结构间排斥作用占主导作用。
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