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包含粒子产生或湮灭过程的暗能量热力学模型

广义相对论与量子宇宙学 2025-03-04 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

将暗能量作为相对论性流体的热力学分析表明,当暗能量的正压状态方程参数随时间变化时,这一宇宙中引人入胜的组分表现出类似于体粘滞压的特性。由于在宇宙学中,体粘滞与物质的产生或湮灭是紧密相关的过程,我们在本工作中提出了一个简短的暗能量热力学研究,考虑流体中粒子可以产生或湮灭。我们推导了粒子数密度、熵密度等物理量的新表达式,这些量已被证明对这一新要素敏感。我们还获得了新的热力学约束条件,并将其与粒子数守恒情况下的约束条件进行了比较。特别地,我们发现,在存在粒子汇的情况下,无论其化学势的符号如何,暗能量都会随时间趋向于宇宙学常数,且不违反热力学定律。

引用

@article{arxiv.2503.00087,
  title  = {A Thermodynamic Model for Dark Energy Including Particle Creation or Destruction Processes},
  author = {José Medeiros da Costa Netto and Heydson Henrique Brito da Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00087},
  year   = {2025}
}

备注

Manuscript accepted by the Chinese Journal of Physics (ISSN 0577-9073) on February 6, 2025