碰撞平衡、粒子产生与膨胀宇宙
广义相对论与量子宇宙学
2009-10-28 v1 天体物理学
摘要
在膨胀宇宙中，粒子产生过程在一个简单的动力学模型中得到描述。对于粒子数可变的 Maxwell-Boltzmann 气体，平衡条件被研究。我们发现，在粒子以膨胀速率的一半的速率产生的情况下，辐射和非相对论物质可处于同一温度下的平衡状态。利用粒子产生在动力学上等价于非零体压的事实，我们计算了这一过程对宇宙动力学的反馈。结果表明，具有平衡分布的质量粒子以“绝热”方式产生必然导致幂律膨胀。在此情境下，指数膨胀在大约一个哈勃时间后变得与热力学第二定律不一致。
引用
@article{arxiv.gr-qc/9608038,
title = {Collisional equilibrium, particle production and the inflationary universe},
author = {Winfried Zimdahl and Josep Triginer and Diego Pavon},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/9608038},
year = {2009}
}
备注
19 pages, latex, no figures, to appear in Phys.Rev.D