具有非齐次状态方程的第 V 类奇点

近来宇宙学奇点研究兴趣显著增长，尤其是随着宇宙晚期加速和暗能量的发现，未来奇点备受关注。近期工作基于强度将此类奇点适当分类为强奇点和弱奇点：弱奇点如突然奇点、w 奇点和大冻结奇点，强奇点如大撕裂。这导致此类奇点被分为多种类型，例如大撕裂为第 I 类，w 奇点为第 V 类等。尽管第 I 类至第 IV 类奇点在考虑非齐次状态方程（EOS）时已得到充分讨论，但第 V 类奇点尚未尝试此类研究。因此，本文在考虑非齐次状态方程后，详细讨论了各种宇宙学中第 V 类奇点的形成。我们考虑了四种不同宇宙学背景下的两种非齐次 EOS 形式：标准广义相对论宇宙学、渐近安全宇宙学、受修正面积-熵关系、广义不确定性原理、全息重整化和 Chern-Simons 引力启发的宇宙学（这些均可巧合地由同一形式的修正 Friedmann 方程描述），以及 f(R) 引力宇宙学。我们详细表明，当做出此类考虑时，第 V 类奇点的出现条件存在某些非常大差异。在 f(R) 引力宇宙学的特定情况下，我们看到第 V 类奇点被完全消除。这项工作表明，第 V 类奇点的产生和形成最受所考虑状态方程形式的强烈影响，远甚于所选背景宇宙学的影响。