Entropie des Schwarzen Lochs im Vergleich zur Entropie normaler Materie [Duplikat]

Es wurde festgestellt, dass die Entropie eines Schwarzen Lochs gleich ist:

1 4 c 3 EIN G ℏ k

Was, wenn man A durch die Fläche des Ereignishorizonts ersetzt:

16 π G 2 M 2 c 4

Man erhält für die Entropie:

8 π 2 G M 2 h c k

Meine Frage ist folgende:

Die Entropie für gewöhnliche Materie skaliert sehr grob mit der Anzahl der Teilchen im System. Was für Sterne, die hauptsächlich aus vollständig ionisiertem Wasserstoff bestehen, proportional zur Masse des Systems ist. Bei Schwarzen Löchern scheint dies jedoch mit der Masse im Quadrat zu skalieren.

  • Warum ist das?

  • Scheint dies zu bedeuten, dass Materie, die in ein Schwarzes Loch fällt, so extrem erhitzt wird, dass mehr Teilchen (aus Energie, die durch Schwerkraft oder durch Zerfall von Kernen und Nukleonen in konstituierende Teilchen gewonnen wird) in so großer Zahl erzeugt werden, dass die Entropie dies zu haben scheint Proportionalität zum Quadrat der Masse?

  • Haben Neutronensterne eine ähnliche Beziehung?

Ich stimme dafür , offen zu bleiben , und stimme dann dafür, dass die neuere Frage als Duplikat geschlossen wird. Beide sind gut geschrieben, und es scheint unfair, jemanden mit einer Priorität von 11 Monaten zu bestrafen (in dem Sinne, dass geschlossene Fragen wahrscheinlich nie neue positive Stimmen erhalten werden).
@ChrisWhite, ich kann verstehen, was du sagst, aber die neuere Frage hat ein Kopfgeld und bekommt viel Aufmerksamkeit - das war meine Argumentation. Ich habe diese Frage für das, was sie wert ist, positiv bewertet.

Antworten (1)

Dies ist im Wesentlichen eine Folge der Tatsache, dass die BH-Entropie mit der Oberfläche des Ereignishorizonts skaliert und nicht mit dem Volumen des Lochs. Nicht, dass das die Dinge weniger seltsam macht.

Die mikrophysikalische Grundlage der Entropie von Schwarzen Löchern, falls es eine gibt, ist nicht bekannt. Eine überzeugende Erklärung zu finden, ist eine der Hauptangriffslinien jeder sich selbst betreffenden Quantengravitationstheorie.

Die Erklärung, die Sie in Ihrem zweiten Punkt (Erwärmung von Teilchenpaaren) geben, ist jedoch definitiv nicht der Grund. Das liegt daran, dass das Entropiegesetz für jedes Schwarze Loch unabhängig von seiner Größe gilt. Sollte das Loch sehr groß sein, dann ist die lokale Raumzeitgeometrie in Bezug auf einfallende Teilchen in der Nähe des Horizonts flach und es muss keine Erwärmung stattfinden. Aus diesem Grund kann eine Erklärung für die Entropie von Schwarzen Löchern nicht auf die lokale Standardphysik zurückgreifen.

Die Entropie eines Neutronensterns hängt (unter anderem) vom Volumen des Sterns ab, daher lautet die Antwort auf Ihre dritte Frage im Grunde nein. Das BH-Entropiegesetz wird jedoch manchmal als maximale Entropie eines Raumzeitvolumens interpretiert, sodass möglicherweise ein (kleiner) Beitrag von einem Term proportional zur Oberfläche vorhanden ist.

Entropie des Schwarzen Lochs im Vergleich zur Entropie normaler Materie [Duplikat]
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