Περίληψη: | Η παρούσα διατριβή άπτεται δύο θεμελιωδών προβλημάτων της σύγχρονης Θεωρητικής Φυσικής καθώς αφορά αφ᾽ενός μεν στη γενίκευση της Θερμοδυναμικής στο επίπεδο της Γενικής Σχετικότητος, αφ᾽ετέρου δε στο ζήτημα των χωροχρονικών ιδιομορφιών (spacetime singularities). Επικεντρώνεται στην πρόταση των Χ. Αναστόπουλου και Ν. Σαββίδου για την Θερμοδυναμική των συστημάτων ιδιοβαρύτητας (self-gravitating systems) στα πλαίσια της οποίας οι χωροχρονικές ιδιομορφίες αντιμετωπίζονται όχι ως παθογένειες, αλλά ως θερμοδυναμικές οντότητες στις οποίες αποδίδεται εντροπία.
Η συνεισφορά της διατριβής έγκειται στην διερεύνηση της εφαρμοσιμότητας της πρότασης αυτής για δύο περιπτώσεις σφαιρικά συμμετρικών συστημάτων ιδιοβαρύτητας, ήτοι ενός τρισδιάστατου φλοιού θερμικής ακτινοβολίας και ενός λεπτού φλοιού απειροστού πάχους. Σε αμφότερες τις περιπτώσεις ο φλοιός και ο κενός χωροχρόνος που αυτός περικλείει αντιμετωπίζονται ως συνιστώσες ενός ενιαίου κλειστού θερμοδυναμικού συστήματος που μελετάται στη βάση της Αρχής Μεγίστης Εντροπίας.
Ο χωροχρόνος στο εσωτερικό του φλοιού περιγράφεται από την γεωμετρία Σβάρτσιλντ (K.Schwarzschild) η οποία ανάλογα με το πρόσημο της μάζας αντιστοιχεί σε μελανή οπή ή σε παρατηρήσιμη χωροχρονική ιδιομορφία ή στον επίπεδο χωροχρόνο της Ειδικής Σχετικότητος. Οι διαφορετικές γεωμετρίες ερμηνεύονται ως διαφορετικές θερμοδυναμικές φάσεις και διερευνώνται οι μεταξύ τους μεταβάσεις. Αποδεικνύεται ότι η απόδοση εντροπίας στις χωροχρονικές ιδιομορφίες στη βάση της ως άνω πρότασης επιτρέπει την επίτευξη μιας συνεπούς θερμοδυναμικής περιγραφής, κάτι που συνηγορεί υπέρ της εγκυρότητάς της για τους σφαιρικά συμμετρικούς χωροχρόνους εν γένει.
|