在4维爱因斯坦-高斯-博内特引力作用下，带电黑洞的短距离热相结构

《FORTSCHRITTE DER PHYSIK-PROGRESS OF PHYSICS》：Short-Distance Thermal Phase Structure of Charged Black Holes in 4D Einstein–Gauss–Bonnet Gravity

4D-EGB引力框架下非极端带电黑洞热力学分析，研究熵修正与信息几何诊断揭示稳定性区域和相变特征，构建Ruppeiner度量空间并评估量子工作量。

　　

摘要

Glavan和Lin提出的有效四维爱因斯坦-高斯-博内特（4D-EGB）引力框架在某些情况下的预测与广义相对论不同。一系列关于黑洞的研究为这一有效引力理论的动力学和现象学方面提供了见解。在这项工作中，研究了带有高斯-博内特（GB）耦合的带电4D-EGB黑洞的热力学特性。该黑洞的质量为$\alpha$，电荷为$Q$。在非极端情况下，通过将一种非微扰的、受量子引力启发的指数修正（熵的计算公式为$\eta$）与信息-几何诊断方法相结合，对黑洞的热力学行为进行了研究。在经典系综（$Q$固定不变的情况下，随着黑洞尺寸因霍金蒸发而趋于极端状态，热力学稳定区域和类似相变的现象被识别出来。随后在$$状态空间上构建了Ruppeiner度量，并评估了相关的热力学曲率，以表征有效相互作用的特征及其与临界行为的关系。此外，还利用Jarzynski等式从自由能景观中定义了一个有效的量子功量，作为探测短距离、接近极端状态行为的额外工具。研究结果表明，对于大黑洞而言，与广义相对论行为的偏差可以忽略不计；但在小视界尺度上，这种偏差可能变得显著。具体来说，在短距离尺度上，$$和$$的联合影响可能会改变极端黑洞几何结构及其在该热力学模型中的残余部分的稳定性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究没有生成新的数据；所有结果均来源于手稿中呈现的分析计算。