Termodinamica de agujeros negros

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Termodinamica de agujeros negros. Los tres parámetros de un agujero negro. Un agujero negro puede ser descrito por diferentes métricas o espacio-tiempos. Estos son: de Schwarzschild, de Reissner-Nordstrom, de Kerr y de Kerr-Newman. - PowerPoint PPT Presentation

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Los tres parámetros de un agujero negro Un agujero negro puede ser descrito por

diferentes métricas o espacio-tiempos. Estos son: de Schwarzschild, de

Reissner-Nordstrom, de Kerr y de Kerr-Newman.

Los únicos tres parámetros que posee un agujero negro son: masa, carga y momento angular.

“A black hole has no hair.” (John A. Wheeler)

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La entropía de un hoyo negro El área del horizonte de un agujero

negro rotatorio y cargado es

Hawking: El área de un agujero negro no puede disminuir.

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La entropía de un hoyo negro Un agujero negro al que se le reste

toda la carga y momento angular posibles tiene masa

Hay una relación precisa entre los incrementos de área y masa

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La entropía de un hoyo negro Kappa es la gravedad superficial

La entropía es una medida de la energía irrecuperable en un sistema físico.

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La entropía de un hoyo negro De la primera ley de la termodinámica

sabemos que

De la segunda ley sabemos que la entropía de una sistema aislado siempre aumenta o permanece constante.

El área de un agujero negro y la entropía, en general, nunca disminuyen!

Veamos la cuarta y la séptima ecuaciones…

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La entropía de un hoyo negro Así, la entropía corresponde al área y

la temperatura a la gravedad superficial!

La ley cero también tiene su ley análoga.

Para la tercera ley tenemos que

Esto es conocido como “censura cósmica”.

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La entropía de un hoyo negro Pero… si un cuerpo tiene

temperatura no debería emitir radiación?

Si no emite, su temperatura es cero. Pero entonces cualquier variación de entropía es infinita!

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Radiación de Hawking

Mecánica Cuántica y Relatividad. Extrapolemos la mecánica cuántica a

un espacio curvo. Consecuencia: un agujero negro

emite radiación!

Nótese la dependencia temperatura vs. masa.

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Radiación de Hawking

Tiempo de evaporación de un agujero negro:

Agujeros negros primordiales: causa de GRB’s?

La certeza de la temperatura permite fundamentar la termodinámica de agujeros negros!

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Radiación de Hawking

La temperatura es

Por tanto la entropía es

Ahora los efectos cuánticos son evidentes!

Evaporación vs. segunda ley.

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Cuestiones abiertas

Paradoja de la información. Estructura espacio-temporal.

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