In der Physik ist die Black-Hole-Thermodynamik [1] das Untersuchungsgebiet, in dem versucht wird, die Gesetze der Thermodynamik mit der Existenz von Black-Hole-Ereignishorizonten in Einklang zu bringen. Da die Untersuchung der statistischen Mechanik der Strahlung von schwarzen Körpern zum Aufkommen der Theorie der Quantenmechanik führte, hat das Bestreben, die statistische Mechanik von schwarzen Löchern zu verstehen, einen tiefgreifenden Einfluss auf das Verständnis der Quantengravitation, was zur Formulierung von das holographische Prinzip. [2]
Überblick [ edit ]
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik verlangt, dass Schwarze Löcher Entropie haben. Wenn Schwarze Löcher keine Entropie tragen, ist es möglich, das zweite Gesetz zu verletzen, indem Masse in das Schwarze Loch geworfen wird. Die Zunahme der Entropie des Schwarzen Lochs kompensiert die Abnahme der Entropie, die das verschluckte Objekt trägt, mehr als.
Ausgehend von Theorien, die von Stephen Hawking nachgewiesen wurden, vermutete Jacob Bekenstein, dass die Entropie des Schwarzen Lochs proportional zu der Fläche des Ereignishorizonts ist, die durch das Planck-Gebiet geteilt wird. 1973 schlug Bekenstein als Konstante Der Grundsatz der Verhältnismäßigkeit besagt, dass die Konstante, wenn sie nicht genau so ist, sehr nahe dran sein muss. Im nächsten Jahr, 1974, zeigte Hawking, dass Schwarze Löcher thermische Hawking-Strahlung [3][4] abgeben, die einer bestimmten Temperatur (Hawking-Temperatur) entspricht. [5][6] Mit Hilfe der thermodynamischen Beziehung zwischen Energie, Temperatur und Entropie gelang es Hawking Bekensteins Vermutung bestätigen und die Proportionalitätskonstante auf S [7][8]
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