Some statistical mechanical properties of photon black holes



Título del documento: Some statistical mechanical properties of photon black holes
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000396675
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
1
1
2
Instituciones: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Astronomía, México, Distrito Federal. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias Nucleares, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 52
Número: 6
Paginación: 515-521
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español En este artículo estudiamos la relación entre la energía y la entropía de un gas de fotones tipo cuerpo negro, contenido dentro de un recinto adiabatico de radio R , cuando es comprimido hacia un régimen auto-gravitacional. Mostramos que este régimen coincide aproximadamente con el régimen de un agujero negro para el sistema, i.e., R ˜Rs donde Rs representa al radio de Schwarzschild del sistema. La entropía del sistema resulta estar siempre por debajo de la cota Holografíca, incluso cuando R Rs. Una posible configuración cuántica para el gas de fotones a R Rs se sugiere, la cual satisface todas las condiciones de agujero negro para la energía, entropía y temperatura. Finalmente, examinamos nuestros resultados desde el punto de vista de algunas ideas recientes de Loop Quantum Gravity
Resumen en inglés We show that if the total internal energy of a blackhole is constructed as the sum of N photons all having a fixed wavelength chosento scale with the Schwarzschild radius as λ = αRs, then N will scale with. A statistical mechanical calculation of the configuration proposed yields α = 4π2/ ln(2) and a total entropy of the system S = kBN ln(2), in agreement with the Bekenstein entropy of a black hole. It is shown that the critical temperature for Bose-Einstein condensation for relativistic particles of λ = αRs is always well below the Hawking temperature of a black hole, in support of the proposed internal configuration. We then examine our results from the point of view of recent loop quantum gravity ideas and find that a natural consistency of both approaches appears. We show that the Jeans criterion for gravitational instability can be generalised to the special and general relativistic regimes and holds for any type of mass-energy distribution
Disciplinas: Física y astronomía,
Matemáticas
Palabras clave: Astronomía,
Termodinámica y física estadística,
Matemáticas aplicadas,
Agujeros negros,
Fotones,
Gas de fotones,
Principio holográfico
Keyword: Physics and astronomy,
Mathematics,
Astronomy,
Thermodynamics and statistical physics,
Applied mathematics,
Photons,
Photon gas,
Black holes,
Holographic principle
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