مباحثی در ترمودینامیک سیاه چاله ها در فضای ناجابجایی
چکیده
پیوند دو نظریه فیزیک جدید یعنی مکانیک کوانتومی که فیزیک مقیاس های ریز را توصیف می کند و نسبیت عام که طبق آن، گرانش عامل انحنای فضا زمان است، نظریه گرانش کوانتومی را پدید می آورد؛ اما با وجود تلاش های بسیار زیادی که در ایجاد چنین نظریه ای شده است هنوز نظریه منسجمی از گرانش کوانتومی وجود ندارد. با توجه به این مسئله، سیاه چاله ها به عنوان یکی از بهترین کاندیداها برای مطالعه گرانش کوانتومی مورد توجه ما قرار می گیرند. ما یکی از مناسب ترین کاندیداهای موجود گرانش کوانتومی یعنی هندسه ناجابجایی (که در توافق با نظریه ریسمان است) را در نظر می گیریم. اثرات وارد کردن این هندسه جدید را با دو روش به نام های ناجابجایی حالت همدوس و مختصات ناجابجا در ترمودینامیک انواع سیاه چاله ها بررسی می کنیم و نشان می دهیم در نظر گرفتن چنین هندسه ای چگونه منجر به توصیف صحیح فاز نهایی تبخیر سیاه چاله و ایجاد راه حلی برای مسئله اطلاعات گمشده می گردد. علاوه بر این، حالت های کلی تری از تونل زنی پاریخ ـ ویلچک مانند تونل زنی ذرات جرم دار را مورد بررسی قرار می دهیم. سپس با در نظر گرفتن تونل زنی ذرات جرم دار در یک زمینه ناجابجا، فرمول بندی کاملی از ترمودینامیک سیاه چاله ها به دست می آوریم. نشان می دهیم که جرم دار در نظر گرفتن ذرات تابشی، باعث ایجاد همبستگی بین مدهای گسیلی می شود و ناجابجایی بودن هندسه، باقیمانده پایداری برای سیاه چاله پیش بینی می کند. در نتیجه با این رویکرد راه حل های مناسبی برای مسئله اطلاعات گمشده فراهم می گردد. با تعمیم این نظریات به سیاه چاله های باردار، برای اولین بار دمای اصلاح شده هاوکینگ را برای سیاه چاله رایسنر ـ نوردشتروم ناجابجا با روش تونل زنی ذرات جرم دار و باردار به دست می آوریم. همچنین اثر بار و اثر ناجابجایی را روی ترمودینامیک سیاه چاله ها بررسی می کنیم و ارتباط تنگاتنگی بین مفاهیم بار و ناجابجایی به دست می آوریم