Termodinâmica do buraco negro regular. - SILVA, José Rodrigues da. (2025)
A presente dissertação consiste na relação entre buracos negros e a termodinâmica, destacando a importância de compreender as propriedades físicas desses objetos astrofísicos. Iniciamos os estudos com uma pequena revisão sobre as equações de campo de Einstein que fornecem soluções que descrevem diversos objetos astrofísicos e a evolução do Universo de forma abrangente no campo da Cosmologia. No entanto, algumas dessas soluções com simetria esférica, quando consideradas no vácuo, deixam de ser aplicáveis para r = 0 devido às singularidades presentes. Nesse cenário, James Bardeen foi um dos primeiros a propor ajustes na métrica para contornar essa incompatibilidade, o que levou ao surgimento dos chamados Buracos Negros Regulares. Na seção dedicada aos buracos negros regulares, são discutidas soluções que evitam a singularidade central típica dos buracos negros de Schwarzschild. Essas soluções apresentam uma região de estabilidade térmica, o que indica diferenças fundamentais em suas propriedades termodinâmicas. Apresentamos nesta seção também as métricas regulares, a métrica de Nozari-Mehdpour e a métrica de Bardeen a qual as duas substitui a massa M, por uma função m(r), com intuito de eleminar a singularidade central presente no buraco negro singular. A partir destas novas métricas obtemos um novo horizonte de eventos e uma nova função para cada métrica, assim, estudamos seus comportamentos . Em seguida apresentamos as leis da termodinâmica de buracos negros e fazendo um paralelo com as leis da termodinâmica clássica. Remontando aos estudos de Bekenstein na década de 1970, que introduziram a ideia de que buracos negros possuem entropia. Essa entropia está relacionada à informação perdida sobre o que se encontra dentro do buraco negro, sendo acessível apenas a um observador externo. A proposta de que a entropia de um buraco negro está ligada à área do seu horizonte de eventos, que nunca diminui, é um ponto central da discussão. Por fim, analizamos o comportamento das propriedades termodinâmicas regulares como a tempertatura, entropia e a capacidade térmica associadas aos modelos de buracos negros previstos.