任意维 FRW 宇宙的热力学：焦耳-汤姆孙膨胀

本文研究了带有完美流体（perfect fluid）的 $n$ 维 FRW (Friedmann-Robertson-Walker) 宇宙的热力学，特别是其焦耳-汤姆孙膨胀。我们推导了 Einstein 引力和 Einstein-Gauss-Bonnet 引力下 $n$ 维 FRW 宇宙的热力学状态方程 $P=P(V, T)$，其中热力学压力 $P$ 由完美流体的功密度 $W$ 定义，$i.e.$ $P\equiv W$。此外，我们将焦耳-汤姆孙膨胀作为这些状态方程的应用，以阐明 $n$ 维 FRW 宇宙的冷却-加热特性。我们首次确定了任意维 FRW 宇宙的转换温度和转换压力，并在 $T$-$P$ 平面上展示了转换曲线和等焓曲线的特征。我们还考察了由冷却-加热转换点导出的 FRW 宇宙中完美流体的约束条件。本研究为深化对 FRW 宇宙冷却和加热区域的理解提供了见解，从而揭示了其膨胀机制。