Σχεδόν τέσσερις δεκαετίες πριν, η μαθηματική αναλογία μεταξύ των νόμων της μηχανικής των μελανών οπών και των νόμων της θερμοδυναμικής έδωσε ισχυρά επιχειρήματα στους Bekenstein και Hawking να υποθέσουν ότι, αν τα κβαντικά φαινόμενα λαμβάνονται υπόψη, οι μελανές οπές θα πρέπει να θεωρηθούν ως θερμοδυναμικά συστήματα, που χαρακτηρίζονται από θερμοκρασία και την εντροπία τους. Πιο συγκεκριμένα, ότι η εντροπία των μελανών οπών είναι S = A / 4, όπου Α είναι η περιοχή του ορίζοντα γεγονότων. Ακόμη και σήμερα, υπάρχουν δύο σημαντικά ερωτήματα σχετικά με τους βαθμούς ελευθερίας: α) ποιοι είναι οι βαθμοί ελευθερίας υπεύθυνοι για την εντροπία των μελανών οπών; β) που βρίσκονται αυτοί οι βαθμοί ελευθερίας; Πριν από τριάντα χρόνια, η απάντηση και στα δύο παραπάνω ερωτήματα ήταν: "Δεν γνωρίζουμε" Σήμερα, αντίθετα, το πρόβλημα είναι ότι, υπάρχουν πάρα πολλές απαντήσεις για τα παραπάνω ερωτήματα.
Σε εργασία αυτή, μελετώ την παραγωγή των Bekenstein-Hawking φόρμουλα για την εντροπίας των μελανών οπών στην κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Ειδικότερα, επικεντρώνομαι στις υποθέσεις, τη μεθοδολογία και τα αποτελέσματα κάθε προσέγγισης.
Πρώτα, μελετώ την παραγωγή της Bekenstein-Hawking φόρμουλα σε μεθόδους που δεν βασίζονται σε μια θεμελιώδη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας, όπως η στατιστική μηχανική προέλευση της εντροπίας μιας περιστρεφόμενης, φορτισμένη μελανής οπής, η μέθοδος του ολοκληρώματος διαδρομών στο πλαίσιο της Ευκλείδεια κβαντική βαρύτητα και τη μέθοδος του κανονικού συνόλου για τις μελανές οπές σε μια σφαιρική κοιλότητα στο πλαίσιο της Ευκλείδεια κβαντικής βαρύτητας. Τα τελευταία είκοσι χρόνια περίπου, oι αποδείξεις γίνονται στα πλαίσια θεμελιωδών θεωριών της κβαντικής βαρύτητας. Εδώ, θα δούμε την απόδειξη στα πλαίσια της σύμμορφης θεωρίας πεδίου του ορίζοντα, της επαγόμενης βαρύτητας, της κβαντικής βαρύτητας των βρόγχων και της θεωρίας των χορδών. / Almost four decades ago, the mathematical analogy between the laws of black hole mechanics and the laws of thermodynamics gave strong arguments to Bekenstein and Hawking to assume that, if quantum effects are taken into account, black holes should be viewed as thermodynamic systems, characterized by temperature and entropy. In particular, that the black hole entropy is S=A/4, where A is the area of the event horizon. Even today, there are two important questions about the degrees of freedom: a) which are the degrees of freedom responsible for the black hole entropy? b) Where are the degrees of freedom localized? Thirty years ago, the answer to both questions above was: "we do not know". Today, by contrast, the problem is that, there are too many answers for the questions above.
In this thesis, I study the derivation of the Bekenstein-Hawking formula for the black hole entropy in quantum gravity theories. In particular, I focus on the hypotheses, the methodology and the results of each approach.
First, I consider the derivation of the Bekenstein-Hawking formula in methods which are not based on a fundamental theory of quantum gravity such as, the statistical mechanical origin of the entropy of a rotating, charged black hole, the path integral method in the Euclidean quantum gravity framework and the canonical ensemble method for black holes in a spherical cavity in the Euclidean quantum gravity framework. Then, I consider the derivations of the black hole entropy which are made in the framework of candidate quantum gravity theories such as, the horizon conformal field theory, the induced gravity theory, loop quantum gravity and string theory.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/5423 |
| Date | 31 August 2012 |
| Creators | Τζούνης, Χρήστος Χρυσοβαλάντης |
| Contributors | Αναστασόπουλος, Χαράλαμπος, Γκίκας, Δημήτριος, Σουρλάς, Δημήτριος, Tzounis, Christos, Τερζής, Ανδρέας, Γερογίανης, Βασίλειος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0709 seconds