Μελέτη του φαινομένου scalarization μελανών οπών σε τροποποιημένες 
θεωρίες βαρύτητας: ολογραφική και θερμοδυναμική μελέτη

Κιορπελίδη, Στέλλα; Kiorpelidi, Stella

dc.contributor.author	Κιορπελίδη, Στέλλα
dc.contributor.author	Kiorpelidi, Stella
dc.date.accessioned	2025-01-17T07:39:17Z
dc.date.available	2025-01-17T07:39:17Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60798
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28494
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βαρύτητα	el
dc.subject	Μελανές οπές	el
dc.subject	Γενική σχετικότητα	el
dc.subject	Τροποποιημένες θεωρίες βαρύτητας	el
dc.subject	Βαθμοτοποίηση	el
dc.subject	Gravity	en
dc.subject	Black holes	en
dc.subject	General relativity	en
dc.subject	Modified theories of gravity	en
dc.subject	Scalarization	en
dc.title	Μελέτη του φαινομένου scalarization μελανών οπών σε τροποποιημένες θεωρίες βαρύτητας: ολογραφική και θερμοδυναμική μελέτη	el
dc.title	Analysis of black hole scalarization in modified theories of gravity: holographic and thermodynamic aspects	en
dc.contributor.department	Φυσικής	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Θεωρητική φυσική	el
heal.classification	Γενική σχετικότητα	el
heal.classification	General Relativity	en
heal.classification	Gravitational physics	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-06-07
heal.abstract	Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, ερευνούμε το φαινόμενο της βαθμοτοποίησης μελανών οπών σε βαθμοτανυστικές τροποποιημένες θεωρίες βαρύτητας. Αρχικά, μελετάμε φορτισμένες βαθμοτοποιημένες μελανές οπές στα πλαίσια της θεωρίας βαρύτητας Einstein-scalar-Gauss- Bonnet (EsGB). Τα αποτελέσματα της μελέτης αποκαλύπτουν την ύπαρξη σημείων διακλάδω- σης, όπου φορτισμένοι βαθμοτοποιημένοι κλάδοι λύσεων μελανών οπών διακλαδώνονται από τον κλάδο λύσεων της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας (ΓΘΣ) του Einstein, που περιγράφει την μελανή οπή Reissner-Nordstr ̈οm, παρέχοντας ενδιαφέρουσες πληροφορίες ως προς τις αποκλίσεις των δύο θεωριών και ως προς την συμπεριφορά των νέων λύσεων. Συγκρίνουμε την εντροπία που περιγράφει τις βαθμοτοποιημένες λύσεις μελανών οπών, αποδεικνύοντας ότι ο θεμελιώδης κλά- δος μη τετριμμένων λύσεων είναι θερμοδυναμικά προτιμητέος σε σχέση με τον κλάδο λύσεων της Reissner-Nordstr ̈οm και τους άλλους βαθμοτοποιημένους κλάδους. Στη συνέχεια, μελετάμε το φαινόμενο της βαθμοτοποίησης της μελανής οπής Reissner-Nordstr ̈οm στα πλαίσια της θεωρίας βαρύτητας Einstein-Maxwell-scalar (EMs) συμπεριλαμβανομένων μη γραμμικών όρων ηλεκτρο- μαγνητισμού. Οι κλάδοι των βαθμοτοποιημένων μελανών οπών διακλαδώνονται από τον κλάδο λύσεων της μελανής οπής RN, τερματίζοντας με μια βαρυτική ιδιομορφία. Οι βαθμοτοποιη- μένες λύσεις μπορούν να χαρακτηριστούν υπερφορτισμένες, με την έννοια ότι μπορούν να φέρουν μεγαλύτερο ηλεκτρικό φορτίο σε σχέση με τη μάΣα τους. Επιπλέον, εμφανίζουν μεγαλύτερη εν- τροπία σε σχέση με τη μελανή οπή RN και άλλες βαθμοτοποιημένες μελανές οπές γραμμικών θεω- ριών ηλεκτρομαγνητισμού, προτείνοντας τη θερμοδυναμική τους προτίμηση. Τέλος, εξετάζουμε το φαινόμενο της βαθμοτοποίησης ολογραφικά στα πλαίσια της θεωρίας EsGB, με την παρουσία αρνητικής κοσμολογικής σταθεράς. Σε αυτό το σημείο, αποδεικνύουμε την υπάρξη σύνδεσης μεταξύ του μηχανισμού της βαθμοτοποίησης μελανών οπών της ΓΘΣ και μιας μετάβασης φάσης της ύλης σε μια σύμμορφη θεωρία πεδίου. Εφαρμόζοντας την ολογραφική αρχή, συσχετίζουμε το φαινόμενο της βαθμοτοποίησης που λαμβάνει χώρα εντός συνόρου με τη δημιουργία συμπυκνώ- ματος ύλης στο σύνορο, χωρίς το σπάσιμο κάποιας συμμετρίας, και υπολογίζουμε την σχετιζόμενη ολογραφική εντροπία εμπλοκής. Επιπλέον, εξετάζουμε το φαινόμενο της βαθμοτοποίησης ολο- γραφικά παρουσιά ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, και ερευνούμε βαθμοτοποιημένες μελανές οπές. Υπολογίζουμε το βαθμωτό συμπύκνωμα, την αγωγιμότητα και την υπέρρευστη πυκνότητα υπεραγώγιμου υλικού μέσω της αντιστοιχίας AdS/CFT και περιγράφουμε το φαινόμενο της βαθμο- τοποίησης ως μια μετάβαση φάσης ενός υλικού από μια κανονική σε μια υπεραγώγιμη κατάσταση, σε μια κρίσιμη θερμοκρασία.	el
heal.abstract	In this Ph.D. dissertation, we investigate the phenomenon of black hole scalarization in Modified Theories of Gravity. Initially, we study charged scalarized black hole solutions within the Einstein-scalar-Gauss-Bonnet (EsGB) gravity framework. Our findings reveal the pres- ence of bifurcation points, where charged scalarized branches bifurcate from the Reissner- Nordstr ̈om solution, providing insights into their behavior and deviations from General Rel- ativity (GR). We compute the entropy of the scalarized black hole solutions, demonstrating that the fundamental branch is thermodynamically favorable over the Reissner-Nordstr ̈οm solution and other branches. Subsequently, we discuss spontaneous scalarization of the Reissner-Nordstr ̈οm black hole in Einstein-Maxwell-scalar (EMs) gravity in the presence of higher derivative gauge field corrections. Scalarized black hole branches of solutions bifurcate from the Reissner-Nordstr ̈οm branch of solutions, terminating with a curvature singularity. The black holes can be overcharged in the sense that they may carry a larger electric charge in comparison to their mass. Additionally, they exhibit greater entropy than the Reissner- Nordstr ̈οm black hole and other scalarized black holes in EMs theory without higher-order derivative gauge field terms, suggesting their thermodynamic preference. Finally, we explore scalarization within EsGB gravity with a negative cosmological constant. Here, we establish a connection between instability in Schwarzschild-AdS black hole with the planar horizon and holographic scalarization. By applying the holographic principle, we correlate bulk scalariza- tion with a boundary description of the scalar hair condensation without breaking any symme- try, and we compute the associated holographic entanglement entropy. Moreover, we explore the holographic scalarization in the presence of an electromagnetic field and investigate the phase transition to a holographic superconductor. We compute the scalar condensation, the optical conductivity, and the superfluid density, describing scalarization as a mechanism for the holographic superconducting phase transition.	en
heal.sponsor	2019-2021. Τριετής υποτροφία από τον Ειδικό Λογαριασμό Κονδυλίων ΄Ερευνας του Ε.Μ.Π	el
heal.advisorName	Παπαντωνόπουλος, Ελευθέριος
heal.committeeMemberName	Παπαντωνόπουλος, Ελευθέριος
heal.committeeMemberName	Ήργες, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Κουτσούμπας, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Κεχαγιάς, Αλέξανδρος
heal.committeeMemberName	Σαριδάκης, Εμμανουήλ
heal.committeeMemberName	Erices Osorio, Cristian Rodrigo
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	130
heal.fullTextAvailability	false