基于Barrow熵的修正宇宙学的观测约束

考虑到黑洞视界的分形结构，Barrow认为由于量子引力效应，熵的面积律被修正（Barrow, Phys Lett B 808:135643, https://doi.org/10.1016/j.physletb.2020.135643, 2020）。相应地，修正熵取形式$S \sim A^{1+\mathrm{\Delta}/2}$，其中$0\leq\mathrm{\Delta}\leq1$，表示量子引力形变效应的量。在本文中，基于Barrow熵，我们首先通过Clausius关系推导出修正引力场方程。然后我们考虑Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker（FLRW）度规作为背景度规，并推导出受Barrow熵启发的修正Friedmann方程。为了探索对修正Barrow宇宙学的观测约束，我们采用两种可用的数据集组合，主要是“Planck + Pantheon + BAO”和“Planck + Planck-SZ + CFHTLenS + Pantheon + BAO + BAORSD”数据集。根据数值结果，我们观察到“Planck + Pantheon + BAO”数据集在具有 Phantom暗能量的Barrow宇宙学中预测出比$\mathrm{\Lambda}$CDM更高的$H_0$值，因此哈勃常数的低红移测定与宇宙微波背景（CMB）结果之间的张力略有缓解。另一方面，在“Planck + Planck-SZ + CFHTLenS + Pantheon + BAO + BAORSD”数据集情况下，与标准宇宙学模型相比，具有精髓暗能量的Barrow宇宙学中的$\sigma_8$张力有轻微改善。此外，为了更可靠的比较，我们还用相同的数据集约束了wCDM模型，我们的结果显示Barrow宇宙学与wCDM之间具有令人满意的兼容性。