熵驱动宇宙中的相变与热力学稳定性

受引力数学可从最大熵的统计要求中重现这一观念的启发，我们研究了在 Einstein-Hilbert 作用量中引入熵源项的后果。对于一个由此熵源驱动并被随时间演化的表观视界所包裹的空间均匀宇宙学系统，我们构建了热力学第二定律的一个修正版本。我们找到了一个控制内部熵分布的显式微分方程。利用内部熵的 Hessian 矩阵分析，我们检验了 {\Lambda}CDM 宇宙学、统一宇宙膨胀以及非奇异 ekpyrotic 反弹的热力学稳定性。我们从定容比热的发散中找到了这些演化过程中发生二阶相变的数学条件。该条件是纯运动学的且为二次型，它将减速参数与 jerk 参数联系起来，在参数空间中勾勒出一条有趣的曲线。即使没有熵源项，该条件也成立，并且可能是任何相变的一个普遍性质。