变修正查普雷金气体(Variable Modified Chaplygin gas)的热力学

研究了一种服从状态方程(EoS) $P = A\rho - \frac{B}{\rho^{\alpha}}$（其中 $B= B_{0}a^{n}$）的查普雷金气体新变体的宇宙学模型，考察其热力学行为。这里 $B_{0}$ 和 $n$ 为常数，$a$ 为尺度因子。我们表明，这种“变修正查普雷金气体”(Variable Modified Chaplygin gas, VMCG)的状态方程能够描述当前宇宙的加速膨胀。遵循标准热力学准则，我们主要讨论了该模型的经典热力学稳定性，发现 VMCG 中引入的新参数 $n$ 在决定稳定性考量中起着关键作用，且必须始终为负。我们进一步观察到，尽管 Lu 的早期模型解释了许多不同探测器的当前观测结果，但它未能通过理想的热力学稳定性检验。我们还注意到，对于 $n < 0$，我们的模型指向一种 Phantom 型膨胀，但发现其与当前的 SNe Ia 观测和 CMB 各向异性测量相容。此外，我们的情况遵守热力学第三定律。我们的模型非常通用，因为该领域的许多早期工作均可作为我们解的特殊情况得到。一个值得注意的有趣点是，该模型在其整个演化过程中显然还暗示了从大爆炸到大撕裂的平滑转变。