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从范德朗两流模型到 de Sitter 宇宙

广义相对论与量子宇宙学 2025-11-11 v11 其他凝聚态物理 高能物理 - 唯象学

摘要

凝聚物类比对于考虑量子真空相关现象具有有益作用。这源于在凝聚物物理学中,我们既了解红外限也了解紫外限的物理,而在粒子物理学和引力理论中,处于超普朗克尺度的物理是未知的。非相对论凝聚物与现代相对论理论之间的一种桥梁是超流氦的两流水动力学。de Sitter膨胀宇宙的动力学和热力学具有类似多流系统的特征。实际上,宇宙包含三个组成部分:量子真空、引力成分和相对论物质。正在膨胀的de Sitter真空作为具有局部温度的热浴,其温度为与宇宙学视界相关的Gibbons-Hawking温度的两倍。这种局部温度导致物质成分和引力成分受到加热。后者表现为Zel'dovich刚性物质,代表暗物质。在平衡状态下且在没有常规物质的情况下,暗物质的正部分压力补偿量子真空的负部分压力。因此,在完整的平衡中,总压力为零。这类似于超流和正常成分在没有环境的情况下共同产生液体零压力的情形。如果假设在动力学中,引力暗物质行为为真实的Zel'dovich刚性物质,则两个成分由于能量在两者之间的能量交换而经历幂律衰减。随后,它们的值在当前时间具有正确的数量级。我们也通过凝聚物物理学的视角考虑了其他问题,包括黑洞和普朗克常数。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.04392,
  title  = {From Landau two-fluid model to de Sitter Universe},
  author = {G. E. Volovik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04392},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, no figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2307.00860, to be published in issue of journal Uspekhi dedicated to 60 years of Landau Institute