一个热力学开放宇宙的宇宙学模型

在本文中，我们对普里高津等人的早期工作进行了推广，他们构建了一个唯象模型，描述极早期宇宙中通过真空而非奇点产生的粒子生成所导致的熵产生。我们通过将辐射也作为能量源纳入其中，尝试发展了一个替代性的宇宙学模型，其中粒子生成阻止了大爆炸的发生。我们建立了辐射主导的宇宙模型，该模型显示出以下普遍趋势：(i) 它起源于真空的不稳定性而非奇点。(ii) 在一个特征时间之前，宇宙学量如密度、压力、哈勃常数和膨胀参数随时间快速变化。(iii) 在特征时间之后，这些量趋于稳定，模型转变为具有均匀物质、辐射、生成密度和哈勃常数H的德西特型模型。德西特阶段在一个衰减时间内持续存在，然后连续地连接到一个通常的绝热物质辐射RW宇宙。本文中有趣之处在于，我们将唯象的辐射主导模型与极早期宇宙中量子粒子生成的宏观模型联系起来，该模型给出了当前观测到的宇宙背景辐射值。我们还发现，尘埃填充模型与普里高津模型精确吻合，这证明了我们的模型是普里高津模型的推广。尽管该模型起源于真空的不稳定性而非奇点，模型中仍然存在一些不可避免的奇点。