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Einstein-Cartan理论中的涌现宇宙

广义相对论与量子宇宙学 2018-01-25 v2

摘要

基于Padmanabhan的提议,宇宙的加速膨胀可由空间区域内表面自由度与体自由度之差驱动,由关系dV/dt=NsurNbulkdV/dt=N_{sur}-N_{bulk}描述,其中NsurN_{sur}Nbulk=Nem+NdeN_{bulk}=-N_{em}+N_{de}是分配给表面积和体内物质-能量内容的自由度,使得索引"em""em""de""de"分别代表能量-动量和暗能量。本工作中,研究了Einstein-Cartan (EC) 理论中具内禀自旋的Weyssenhoff完美流体及其相应自旋自由度的动力学效应。基于自旋-自旋相互作用对Friedmann方程的修正,通过对NbulkN_{bulk}项修正为Nbulk=Nem+Nspin+NdeN_{bulk}=-N_{em}+N_{spin}+N_{de},得到了Padmanabhan原始关系dV/dt=Nsur+NemNdedV/dt=N_{sur}+N_{em}-N_{de}的修正项,其包含与该自旋相互作用相关的自由度数量,导致dV/dt=Nsur+NemNspinNdedV /d t=N_{sur}+N_{em}-N_{spin} -N_{de},其中NspinN_{spin}是与宇宙物质内容内禀自旋相关的相应自由度。此外,研究了Einstein-Cartan宇宙的统一第一定律和广义热力学第二定律的有效性。最后,通过考虑协变熵猜想和涌现情景导致的边界,得到了总熵界。利用此界,表明对于作为膨胀热力学系统的宇宙,总有效Komar能量从不超出膨胀率平方乘以因子34π\frac{3}{4\pi}

关键词

引用

@article{arxiv.1605.00552,
  title  = {Emergent Cosmos in Einstein-Cartan Theory},
  author = {H. Hadi and Y. Heydarzade and M. Hashemi and F. Darabi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00552},
  year   = {2018}
}

备注

12 Pages, Accepted for Publication in Eur. Phys. J. C