[論文レビュー] Weak Gravity Conjecture of Charged-Rotating-AdS Black Hole Surrounded by Quintessence and String Cloud

J. Sadeghi, Saeed Noori Gashti+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 10, 2020

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、クインテシスとストリングクラウドで囲まれた電荷を帯びた回転する反ド・ジッター（AdS）ブラックホールにおける弱い重力予想（WGC）を調査し、作用に小さな定数補正を導入する。新しい普遍的熱力学的関係を導出し、負の補正項が質量および質量対電荷比を減少させることで、WGCに類似した振る舞いを支持することが確認された。主な結果として、極端状態質量とストリングクラウドパラメータの間の普遍的関係 $-\zeta\frac{\partial b}{\partial \epsilon} = \frac{\partial M_{\text{ext}}}{\partial \epsilon}$ が確立された。

ABSTRACT

A series of corrections to general relativity have recently been applied to find the relationship between entropy and extremality-bound black holes. This relationship has been investigated for many black holes, such as charged AdS, rotating, and massive gravity black holes. We give a minor constant correction to the action and confirm these universal relations for a charged-rotating-AdS black hole. We then examine these calculations for the black hole, surrounded by the quintessence and the cloud of string. In this paper, we evaluate a new universal relation. It means that we find the relation between the extremal mass of the black hole and the factor of cloud string and observe that the corresponding universal relation is well established. We find that the quintessence terms play a very effective role in calculating the mass-charge ratio and concept of weak gravity conjecture of black holes. We note here that the added constant correction is inversely related to the entropy of the black hole. It leads us to see that the mass-to-charge ratio decreases and fully confirms the black hole's weak gravity conjecture (WGC).

研究の動機と目的

• 摂動的補正を施した電荷を帯びた回転するAdSブラックホールにおける弱い重力予想（WGC）の妥当性を調査すること。
• 普遍的熱力学的関係をクインテシスとストリングクラウドで囲まれたブラックホールへ拡張すること。
• 極端状態質量とストリングクラウドパラメータの間の新しい普遍的関係を導出し、検証すること。
• クインテシスとストリングクラウドのパラメータが質量、エントロピー、電荷比などの熱力学的量に与える影響を分析すること。
• 負の定数補正が質量対電荷比の低下を引き起こすことで、WGCに類似した振る舞いが確認されることを確認すること。

提案手法

• 熱力学的関係を修正するために、重力作用に小さな定数補正を導入すること。
• 摂動的手法を用いて、質量、エントロピー、その他の熱力学的パラメータの修正式を導出すること。
• 熱力学的恒等式と共役変数（例：$\zeta$ はストリングクラウドパラメータ $b$ に共役）を用いて、普遍的関係を確立すること。
• 式 $\frac{\partial \epsilon}{\partial b} = \frac{l^2 \pi}{S}$ を用いて、ストリングクラウドに関連する新しい普遍的関係を導出すること。
• 既知の普遍的形式（例：$\frac{S^{3/2}}{2l^2 \pi^{3/2}}$）と比較することで、一貫性を確認すること。
• 極限状態の質量対電荷の関係をプロットして、クインテシスとストリングクラウドのパラメータの影響を可視化すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 作用への定数補正の導入が、電荷を帯びた回転するAdSブラックホールにおける普遍的熱力学的関係を保存するか？
• RQ2 クインテシスとストリングクラウドは、ブラックホールの熱力学的挙動および極限状態条件にどのように影響を与えるか？
• RQ3 極端状態質量とストリングクラウドパラメータ $b$ の間に新しい普遍的関係を確立できるか？
• RQ4 クインテシスとストリングクラウドのパラメータが、質量対電荷比およびWGC適合性に及ぼす影響の程度はどの程度か？
• RQ5 導出された関係 $-\zeta\frac{\partial b}{\partial \epsilon} = \frac{\partial M_{\text{ext}}}{\partial \epsilon}$ は、摂動的補正のもとで普遍的に成立するか？

主な発見

• 極端状態質量の微分とストリングクラウドパラメータを結ぶ普遍的関係 $-\zeta\frac{\partial b}{\partial \epsilon} = \frac{S^{3/2}}{2l^2 \pi^{3/2}}$ が確認された。
• 定数補正が負のとき、質量対電荷比が減少し、WGCに類似した振る舞いが示された。
• 補正定数が負のとき、エントロピーが増加し、熱力学的整合性と整合的であった。
• 導出された関係 $-\zeta\frac{\partial b}{\partial \epsilon} = \frac{\partial M_{\text{ext}}}{\partial \epsilon}$ が他の普遍的形式と整合的であることが示された。
• 質量対電荷のプロットにより、ストリングクラウドとクインテシスが極限状態条件を顕著に変化させることを確認した。
• 補正項はエントロピーと逆比例し、その負の値が系をWGC適合状態へと駆り向けることとなった。