对于平坦宇宙,$C_P/C_V=-q$:宇宙学中的又一个巧合?
广义相对论与量子宇宙学
2025-02-24 v2 高能物理 - 理论
摘要
本文研究了具有耗散的 FLRW 宇宙在动力学表观视界上的引力热力学。假设耗散是由绝热引力粒子产生引起的。为了进行热力学研究,我们考虑了 Bekenstein-Hawking 形式体系,并假设非零曲率 以进行一般性研究。特别地,我们在模型中研究了统一第一定律、广义第二定律和热力学稳定性。比热容被纳入热力学稳定性的研究中。我们的研究揭示了一个极佳的结果!在具有耗散的平坦 FLRW 宇宙中,定压比热容与定容比热容之比正是减速参数的负值。在经典热力学中,这个比值被称为等熵膨胀因子或(对于理想气体)绝热指数。一个更有趣的事实是,这种关系与所使用的宇宙学模型无关。因此,这实际上是 Big Bang 宇宙学中的一个通用结果。我们讨论了这一结果对宇宙演化的影响。最后,我们确定了模型中保证热力学稳定性的有效状态方程和粒子产生率的约束条件。
引用
@article{arxiv.2409.16328,
title = {For a flat Universe, $C_P/C_V=-q$ : another coincidence in Cosmology?},
author = {Somnath Saha and Subhajit Saha and Nilanjana Mahata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16328},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 1 table, Matches published version