論文の概要: Black Hole from Entropy Maximization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.00602v4
• Date: Fri, 2 Aug 2024 02:57:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-05 18:53:04.900700
• Title: Black Hole from Entropy Maximization
• Title（参考訳）: エントロピー最大化によるブラックホール
• Authors: Yuki Yokokura,
• Abstract要約: 局所ホログラフィーと熱力学によって動機付けられたブラックホールの量子的特徴の一つは、与えられた表面領域に対する熱力学的エントロピーを最大化することである。 我々は、多くの物質場を持つ4次元半古典アインシュタイン方程式を解くことにより、この可能性を探究し、ブラックホールの画像を見つける。 球面静的な高励起構成に対しては、局所的な典型を適用し、自己重力を含むエントロピーを推定し、その上界を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: One quantum characterization of a black hole motivated by (local) holography and thermodynamics is that it maximizes thermodynamic entropy for a given surface area. In the context of quantum gravity, this could be more fundamental than the classical characterization by a horizon. As a step, we explore this possibility by solving the 4D semi-classical Einstein equation with many matter fields, and find a picture of a black hole. For spherical static highly-excited configurations, we apply local typicality and estimate the entropy including self-gravity to derive its upper bound. The saturation condition uniquely determines the entropy-maximized configuration: self-gravitating quanta condensate into a radially-uniform dense configuration with no horizon, where the self-gravity and a large quantum pressure induced by the curvatures are balanced and no singularity appears. The interior metric is a self-consistent and non-perturbative solution for Planck's constant. The maximum entropy, given by the volume integral of the entropy density, agrees with the Bekenstein-Hawking formula through self-gravity, deriving the Bousso bound for thermodynamic entropy. Finally, 10 future prospects are discussed, leading to the speculative view that the configuration represents semi-classically a quantum-gravitational condensate with holographic bulk dynamics.
• Abstract（参考訳）: 局所ホログラフィーと熱力学によって動機付けられたブラックホールの量子的特徴の一つは、与えられた表面領域に対する熱力学的エントロピーを最大化することである。 量子重力の文脈では、これは地平線による古典的な特徴づけよりも基礎的である。 ステップとして、多くの物質場を持つ4次元半古典アインシュタイン方程式を解くことにより、この可能性を探究し、ブラックホールの画像を見つける。 球面静的な高励起構成に対しては、局所的な典型を適用し、自己重力を含むエントロピーを推定し、その上界を導出する。 飽和条件はエントロピー最大化の構成を一意に決定する: 自己重力量子は地平線のない放射状に一様密な構成に凝縮し、そこでは自己重力と曲率によって誘導される大きな量子圧がバランスを取り、特異性は現れない。 内部計量はプランク定数に対する自己整合かつ非摂動解である。 エントロピー密度の体積積分によって与えられる最大エントロピーは、自己重力によるベーケンシュタイン・ホーキングの公式と一致する。 最後に、10の将来の展望が議論され、この構成は半古典的にホログラフィックバルク力学を持つ量子重力凝縮体を表すという投機的見解が導かれる。

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