可变广义Chaplygin气体的可行性——一种热力学方法

借助状态方程 $P = - \frac{B}{\rho^{\alpha}}$（其中 $B = B_{0}V^{-\frac{n}{3}}$）从其热力学稳定性判据的角度分析了可变广义Chaplygin气体（VGCG）模型的可行性。此处 $B_{0}$ 被假定为正普适常数，$n$ 为恒定参数，$V$ 为宇宙流体的体积。我们得到一个有趣的结果：如果遵循已知的流体稳定性条件，则 $n$ 的值被限制为恒负，以使在整个演化过程中 $\left(\frac{\partial P}{\partial V}\right)_{S} <0$ \& $\left(\frac{\partial P}{\partial V}\right)_{T} <0$。此外，在此情形下确保了定容热容 $c_{V}$ 的正性以及热力学第三定律的有效性。对于 $n = 0$ 的特殊情况，有效状态方程在宇宙晚期退化为 $\Lambda$CDM 模型，而对于 $n <0$ 它模仿类幻影宇宙学，这与当前诸如 VGCG 模型的 SNe Ia 约束大体一致。讨论了热状态方程，发现状态方程（EoS）参数仅是温度的显函数。进一步，对于大体积，当 $T \rightarrow 0$ 时热状态方程参数与热学状态方程参数相同。还需提及的是，如同 Santos 等人，我们的模型不存在任何临界点。我们还观察到，尽管 Lu 的早期模型解释了许多不同探测器的当前观测发现，但它未能解释热力学稳定性的关键检验。