近日,，物理學(xué)院理論物理團隊肖勇副教授和中科院大學(xué)田雨教授,、蘭州大學(xué)劉玉孝教授合作，在黑洞的拓展熱力學(xué)方面取得重要研究進展,。相關(guān)工作“Extended black hole thermodynamics from extended Iyer-Wald formalism”以河北大學(xué)為第一單位發(fā)表在物理學(xué)頂級期刊Physical Review Letters上（132, 021401 (2024)）,，肖勇為該論文的第一作者和共同通訊作者,。

黑洞熱力學(xué)是當(dāng)前量子引力研究的前沿課題,，黑洞熵公式把物理學(xué)中最重要的幾個基本自然常數(shù)聯(lián)系了起來，揭示了引力,、量子力學(xué)和統(tǒng)計物理之間的深刻聯(lián)系,。對于黑洞熱力學(xué)的研究，激發(fā)了最近二三十年量子引力方面的很多突破性的新思想和新方法,，包括全息原理,、糾纏和時空等，極大增進了對于引力本質(zhì)的認識,。

近年來,，拓展的黑洞熱力學(xué)得到了廣泛的關(guān)注和研究。將引力作用量中的宇宙學(xué)常數(shù)和其它耦合參數(shù)作為熱力學(xué)變量,，可給出黑洞的拓展熱力學(xué)形式,；這種拓展熱力學(xué)形式具有豐富的物理內(nèi)涵和理論應(yīng)用。然而,，在早期文獻中,，拓展的熱力學(xué)第一定律總是被作為先驗的假設(shè)使用，然后再在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出熱力學(xué)體積等共軛量,。于是,，隨之而來的問題是：拓展熱力學(xué)是一種人為的設(shè)定，還是植根于引力理論本身,？是否存在一個基本的理論框架,，能自然地導(dǎo)出拓展的黑洞熱力學(xué)？

該項研究解決了這個長期存在且非常重要的問題,，研究發(fā)現(xiàn),，對Iyer-Wald形式化方法進行適當(dāng)?shù)耐卣梗涂梢宰匀坏貙?dǎo)出拓展的黑洞熱力學(xué),。該研究不僅揭示了拓展黑洞熱力學(xué)的底層理論結(jié)構(gòu),，還進一步提供了一個新穎和系統(tǒng)的方法來計算拓展黑洞熱力學(xué)中耦合參數(shù)的共軛量。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金和河北省自然科學(xué)基金的支持,。

論文鏈接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.021401

（物理學(xué)院,、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院 供稿）