Entropía de agujeros negros y analogías entre las leyes mecánicas de agujeros negros y la termodinámica.

Abstract

El trabajo se realizó con el objetivo de recopilar información y replicar resultados importantes en la Teoría de la Termodinámica de Agujeros Negros siendo el principal de ello la analogía entre las leyes de la mecánica de agujeros negros y la termodinámica, la temperatura de Hawking, entropía de Bekenstein-Hawking, teorema del área y la generalización de la segunda ley de la termodinámica. Además se dedujo la primera ley mecánica de agujeros negros a partir del área del horizonte de un agujero negro de Kerr-Newman y con esto se hizo la analogía que hay con el primer principio de la termodinámica. El Capítulo IV trata de la relación entre la física de agujeros negros y la termodinámica. En el capítulo V se da un breve resumen de la ecuación de campo de Einstein, espacio de Minkowski, la métrica de Schwarzschild, Kerr, Kerr-Newman, el proceso de Penrose y el teorema del área de Hawking, las cuales ayudan a explicar mejor los resultados obtenidos en el capítulo anterior. En el capítulo VI se aborda el concepto de entropía desde el punto de vista de la teoría de la información y de la mecánica estadística. Se plantea la generalización de la segunda ley de la termodinámica dada por Bekenstein. Se resuelven los problemas del oscilador armónico cuántico y el gas de fotones, las cuales son abordados como problemas de ensamble canónico cuyos resultados validan la generalización de la ley. En el último capítulo se hace énfasis en el estado del arte de las pruebas experimentales de unos de los resultados importantes de la teoría de termodinámica de agujeros negros, que es la evaporación de agujeros negros primordiales por la radiación de Hawking.