On Cosmological Low Entropy After the Big Bang: Universal Expansion and Nucleosynthesis
我们研究了大爆炸核合成（BBN）后宇宙的核熵对重子光子比和宇宙膨胀的时间演化的变化的敏感性。具体来说，我们构建反事实宇宙学来量化这两个参数必须与我们宇宙中的参数不同的程度，然后我们才能观察到BBN期间聚变程度以及核熵的实质性变化。我们发现，虽然后BBN核熵确实与重子生成和宇宙的膨胀历史有关，但剩余轻元素的要求并没有对这两个宇宙学过程的性质产生强烈的约束。
2023-02-08 astro-ph.CO
Inflation as a Solution to the Early Universe Entropy Problem
早期宇宙存在着“熵问题”，即为什么宇宙开始时熵值极低，后来又是如何演化成如此高的熵值的？长期以来，人们一直认为暴胀不可能是解决方案，因为它需要极低的熵才能发生。然而，我们指出，由于暴胀总是伴随着一个视界，正确的暴胀概率与量子纠缠熵，这应该是原则上大于以前考虑的。这促使我们通过计算早期宇宙中宇宙学纠缠熵的演化来重新审视这个问题。我们调用一个玩具模型的非线性广义Chaubergin气体（GCG），它的优点是提供了一个平滑和统一的过渡之间的通货膨胀时期和辐射主导的时代。我们发现，在暴胀开始后不久，总的纠缠熵迅速下降到最小值，然后在暴胀和辐射时期的其余部分单调上升。这表明宇宙不需要从一个极低的熵开始;它的小可以自然地由暴胀本身的动力学引起。我们相信，我们的计算在很大程度上抓住了熵演化的基本特征，并可以为我们提供超越玩具模型的见解。
2013-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Warm and Cold Dark Matter in Bouncing Universe
由于摆脱了初始奇点，弹跳宇宙学成为暴胀的一个有希望的替代方案。然而，在后反弹阶段的熵产生仍然不清楚。在这项工作中，我们使用一个新推出的DM候选人（EQFIDM），它可以直接冻结在热平衡反弹后不久，跟踪剩余弹跳场（RBF）的熵产生衰减过程。具体来说，我们提出了一个模型独立的形式主义，以获得所有九种可能类型的熵产生衰变的RBF在一个通用的弹跳宇宙，并表明，由于在不同类型的熵生产，这个新的候选人的粒子质量可以从sub-keV规模到super-TeV规模。利用Lyman- $α$森林模型对线性物质谱的观测，我们发现，虽然有四种类型被排除在外，但其余五种类型（它们表明具有有效熵产生的冷暖EQFIDM候选者）与当前观测相适应。然后，我们说明了如何RBF的性质可以约束当前的观察和EQFIDM缓解小规模危机的潜力。
2020-08-24 astro-ph.CO
Particle dark matter density and entropy production in the early universe
如果在早期宇宙中，暗物质（DM）粒子丰度被冻结后发生熵产生，则DM密度会降低。我们研究了在电弱相变（EWPT）中由于熵产生而导致这种还原的可能性。我们比较了标准模型（SM）和它的最简单的扩展，两个希格斯偶极子模型（2HDM）的熵产生的情况。假设EWPT在SM场景中是二阶的，在2HDM中是一阶的，我们计算了这些场景中的熵释放和早期宇宙中预先存在的DM密度的相应稀释。我们发现EWPT中的稀释效应对于对抗任何形式的可能DM（包括原始黑洞（PBH））的观测都很重要，这些DM在EWPT之前被冻结，解耦，冻结或形成。
2022-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Renyi entropy and the holographic dark energy in flat space time
本文基于 Rényi 熵修正平坦 FLRW 宇宙中的 HDE 模型，引入几何暗能量项，并通过物态方程与减速参数说明特定 ζ 可符合加速膨胀观测。
2020-05-10 astro-ph.CO
Entropy of the Universe and Hierarchical Dark Matter
我们讨论了暗物质和宇宙熵之间的关系，前提是暗物质以原始黑洞（PBH）的形式存在于一个质量等级的层次。最轻的一层是包括银河系在内的星系中的中等质量的PIMBH。位于银河系中心的超大质量黑洞属于第二层。我们推测存在第三层质量极大的PBH，比整个星系的质量还要大。我们讨论了鲁宾天文台和詹姆斯韦伯太空望远镜未来的观测。
2022-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-adiabatic-like accelerated expansion of the late universe in entropic cosmology
在“熵宇宙学”中，考虑到宇宙视界的熵和温度，在弗里德曼方程和加速度方程中增加了一个额外的驱动项，而不是宇宙学常数$Λ$。利用修正的Friedmann方程和加速方程，研究了熵宇宙学中的类非绝热加速膨胀。在这项研究中，我们考虑一个均匀的，各向同性的，空间平坦的宇宙，专注于单流体（单组分）占主导地位的宇宙在后期。为了研究晚期宇宙的性质，我们求解了修正的弗里德曼方程和加速方程，忽略了早期宇宙的高阶修正。我们从热力学热力学第一定律推导出连续性（守恒）方程，假设视界上的熵和温度引起非绝热膨胀。利用连续性方程，我们制定了广义弗里德曼和加速方程，并提出了一个简单的模型。通过光度距离，它表明，简单的模型符合观测到的宇宙加速膨胀和微调的标准$Λ$ CDM（λ冷暗物质）模型。然而，我们发现，简单模型的熵的增加可能是均匀的，而标准的$Λ$ CDM模型的熵的增加是逐渐缓慢的，特别是在目前的时间。换句话说，与标准$Λ$ CDM模型的预测不同，简单模型预测当前时间不是特殊时间。
2013-02-09 astro-ph.CO
Configuration entropy in the $Λ$CDM and the dynamical dark energy models: Can we distinguish one from the other?
已知宇宙中质量分布的组态熵的演化受密度扰动的增长率和宇宙膨胀率的控制。我们考虑了$Λ$ CDM模型和一组具有不同状态方程参数化的动力学暗能量模型，并探讨了这些模型中组态熵的演化。我们发现，配置熵的演化的性质取决于所采用的参数化，这可能使我们能够辨别它们彼此。在$Λ$ CDM模型中，组态熵最初随时间减小，但目前接近稳定。与红移$z \sim 1$后的$Λ$ CDM模型相比，暗能量在后期变得不那么占主导地位的模型表现出更大的配置熵下降。我们发现，在暗能量在后期变得更占主导地位的模型中，组态熵几乎保持不变。我们的结果表明，这里提出的方法也可以用来约束宇宙的初始值的配置熵。
2018-10-17 astro-ph.CO
Mixing of blackbodies: entropy production and dissipation of sound waves in the early Universe
不同温度的黑体混合会产生光谱畸变，在最低阶，这是一种y型畸变，与由星系团中的热电子散射CMB光子产生的热y型畸变无法区分。这个过程发生在辐射压主导的早期宇宙中，当原始扰动激发驻波声波进入声音视界时。来自不同相位的声波的光子，具有不同的温度，通过电子-重子等离子体扩散并混合在一起。这种扩散，其长度由汤姆逊散射限定，消散声波并在CMB中产生频谱失真。在总耗散能量中，2/3提高了光谱黑体部分的平均温度，而1/3产生y型失真。众所周知，在红移10^5< z< 2x10^6时，康普顿化会迅速将y扭曲转变为玻色-爱因斯坦光谱。玻色-爱因斯坦光谱的化学势也是我们得到的值的1/3，如果所有耗散的能量都注入黑体光谱，但没有额外的光子加入。我们研究了黑体光谱的混合，强调热力学的观点，并确定熵产生的光谱失真。这使我们能够以一种非常简单的方式获得与早期宇宙中声波耗散有关的主要结果。我们还表明，一般的黑体混合，特别是声波的耗散，导致熵的产生。
2012-07-10 astro-ph.CO
Entropy, Black holes, and the New Cyclic Universe
我们跟踪熵和黑洞在一个循环宇宙中的演化，这个循环宇宙经历了重复的膨胀间隔，然后是缓慢的收缩和平滑的（非奇异的）反弹。在这种循环的情况下，没有大的紧缩，也没有混乱的mixmaster行为。我们解释了为什么每次反弹后的熵被自然地划分为近最大熵的物质辐射部门和近最小的引力部门，满足外尔曲率条件，这对于与观测一致的宇宙学是必不可少的。因此，这种循环宇宙在过去和/或未来可以经历无限数量的循环。
2022-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General form of entropy on the horizon of the universe in entropic cosmology
熵宇宙学假设了宇宙视界上的几种形式的熵，其中熵可以被认为表现得好像它与能量的交换（转移）有关。为了讨论这种交换，从两种不同的方法得到的两个连续性方程的一致性进行检查，集中在一个均匀的，各向同性的，空间平坦的，和物质主导的宇宙。第一个连续性方程来自热力学热力学第一定律，而第二个方程来自弗里德曼方程和加速方程。为了研究熵的形式对一致性的影响，我们用一个与哈勃视界的$n$次方成正比的熵的一般形式，检验了一个唯象熵力模型.在这个公式中，贝肯斯坦熵（面积熵）、察利斯-奇尔托黑洞熵（体积熵）和四次熵分别用$n=2$、$3$和$4$表示。本模型的两个连续性方程被发现是相互一致的，特别是当$n=2$，即，贝肯斯坦熵主体（宇宙）和边界（宇宙视界）之间的能量交换应该是符合全息原理的可行方案。
2016-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropy production due to adiabatic particle creation in a holographic dissipative cosmology
宇宙绝热粒子的产生导致了不可逆熵的产生。这个熵的演化研究在一个平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙在晚些时候，使用耗散模型与幂律项（正比于哈勃参数$H$的功率）。在耗散宇宙中，哈勃体积中包含的不可逆熵与$H^{-1}$成正比，这与宇宙视界上的贝肯斯坦-霍金熵的情况不同。此外，视界熵的演化进行了检查，扩展了以前的非耗散宇宙的分析[物理学。修订版本\ D \textbf{100}，123545（2019）（arXiv：1911.08306）]。在本模型中，广义热力学第二定律总是满足的，而熵的最大化是在特定的条件下满足。耗散宇宙应该受到熵最大化的约束，就好像宇宙表现为一个普通的孤立的宏观系统。热力学约束很可能与从减速宇宙到加速宇宙的转变的约束一致。
2020-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is the Hypothesis About a Low Entropy Initial State of the Universe Necessary for Explaining the Arrow of Time?
根据统计力学，一个孤立的物理系统（比如盒子里的气体）在时间$t_0$的微观状态，在一个给定的小于最大熵的宏观状态下，通常会以这样的方式演化：在时间$t$的熵在两个时间方向上随着$|t-t_0|$增加。为了解释所观察到的熵只在一个时间方向上的增加，即热力学时间箭头，人们通常诉诸于这样的假设，即宇宙的初始状态是一个非常低的熵。然而，在某些最近的宇宙学模型中，并没有援引关于宇宙初始状态的假设。我们讨论如何出现的热力学箭头的时间在这样的模型，但可以兼容的统计力学的上述后果，尽管出现相反的。
2016-07-06 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Gravitational entropy and the cosmological no-hair conjecture
引力熵和无毛理论似乎预测了我们宇宙相互矛盾的未来状态。引力熵的增长与不均匀性的增长有关，而无毛猜想认为，由暗能量主导的宇宙应该渐近地接近均匀和各向同性的德西特态。本文的目的就是研究这两种结构。这项研究是基于Simsilun模拟，它使用沉默宇宙的近似来模拟宇宙。寂静宇宙是爱因斯坦方程的一个解，它假设尘埃是无旋、无粘性和绝缘的，外尔曲率的磁性部分消失。Simsilun模拟的初始条件来源于Millennium模拟，其结果是一个现实的，但相对论性的宇宙起源模拟。Simsilun模拟从早期宇宙（t = 2500万年）到遥远的未来（t = 1000 Gyr）。调查结果表明，这两种假设都是正确的。在全球尺度上，一个具有正的宇宙学常数和非正的空间曲率的宇宙确实接近德西特态。与此同时，它不断产生引力熵。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Bekenstein-Hawking entropy in expanding universes from black hole theorems
我们表明，使用合适的定理在弗里德曼膨胀宇宙中的黑洞形成导致修改的贝肯斯坦-霍金熵。通过采用类似于原始Bekenstein的论证，我们写出了适用于非静态各向同性膨胀宇宙的Bekenstein-Hawking熵的表达式以及黑洞的状态方程.这个方程可以用类似于理想气体方程的形式来表述，但其系数取决于哈勃半径。此外，我们给出了一些参数之间的可能的关系，我们的熵表达式和Cardy-Verlinde一个。最后，我们探讨了原初暴胀是由于黑洞蒸发的可能性。
2014-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy Production in a Lepton-Photon Universe
我们通过使用一个模型来研究早期宇宙中轻子时代的熵产生，在这个模型中，我们排除了除了轻子和光子之外的所有粒子。我们假设一个温度依赖性粘度，正如我们中的一个人最近使用相对论动力学理论计算的那样（Husdal 2016）。我们只考虑体粘滞系数，由于空间各向同性，剪切粘滞系数被忽略。熵产生的速率在中微子退耦之前是最高的。我们的结果表明，在轻子时代的熵增加是相当小的，约0.071%，在一个去耦温度为$T=10^{10}~\mathrm{K}$。这个结果比Caderni和Fabbri（1977）早先得到的结果略小。中微子退耦之后，宇宙进入光子时代，动力学理论不再支持体粘滞的出现。在高温和稳定的颗粒比下，熵产生（d $σ$ /d $T$）为$T^{-8}$，总熵（$Δσ$）为$T^{-7}$增加。在中微子退耦之前，这些速率会稍微下降，此时$Δσ\propto T^{-6.2}$。
2017-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Cardy-Verlinde formula in FRW Universe with inhomogeneous generalized fluid and dynamical entropy bounds near the future singularity
我们推导出一个Cardy-Verlinde公式，该公式将封闭的FRW宇宙的熵与其能量和Casimir能量联系起来，用于多组分耦合流体。广义流体服从非齐次状态方程。一个粘性的暗流体，我们也包括修改后的重力使用其流体表示。它演示了如何这样的表达式减少到标准的Cardy-Verlinde公式对应的二维CFT熵只有在某些特殊情况下。得到了具有暗分量的封闭FRW宇宙的动力学熵界。的普遍性的动力学熵约束附近的未来奇点（所有四种类型），以及附近的大爆炸奇点，进行了研究。结果表明，除了II型和IV型奇点的某些特殊情况外，即使考虑量子效应，在奇点附近动力学熵界也是不成立的.动力学熵界似乎对规则宇宙（包括渐近德西特宇宙）是普适的。
2010-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intermediate homogenization of the Universe and the problem of gravitational entropy
本文研究非均匀宇宙模型的中间均匀化问题。它表明，球对称模型，不管状态方程，可以经历中间均匀化，即一个模型可以接近均匀和各向同性的状态（作为鞍点）从一个相对广泛的初始非均匀条件。同质化不是永久的-只是暂时的。最终，模型朝着未来的非均匀状态发展。我们还研究了引力熵的问题。所有我们检查过的熵的定义都给出了在均匀化过程中引力熵的减小。因此，我们要么接受引力熵可以减少，要么尝试用其他方式来定义它，而不仅仅是通过密度梯度，因为密度梯度在均匀化过程中会减少。
2013-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Entanglement Entropy and Decoupling in the Universe
在膨胀的宇宙中，当两个相互作用的场的相互作用速率小于哈勃膨胀速率时，它们就不再处于热接触状态。解耦后，两个子系统通常根据平衡态热力学分别处理，热力学熵给出了每个子系统中守恒的基准量。本文从两个耦合光场的量子纠缠出发，讨论了对这一范式的修正。将热力学熵推广为纠缠熵。我们制定了微扰理论推导出的纠缠熵和费曼规则的图解计算。对于具体的模型来说明我们的配方，相互作用的标量-标量系统，量子电动力学，汤川理论被认为是。我们计算了这些模型中的纠缠熵，并发现了对热力学熵的量子修正。在瞬时解耦的情况下，校正被揭示是重要的。
2017-12-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Sackur-Tetrode equation in an expanding universe
在这项工作中，我们调查的热力学性质所满足的膨胀宇宙充满单原子理想气体。我们证明了对于一个被限制在一个恒定体积V中的理想气体，其能量密度、熵密度和化学势的方程保持不变。特别是，如果适当地选择代表宇宙当前熵的常数值，那么计算理想气体熵的萨克尔-泰特罗德方程在膨胀宇宙中也是有效的。
2011-10-07 astro-ph.CO physics.gen-ph
Particle and entropy production in the Running Vacuum Universe
我们研究粒子的产生和相应的熵增加的背景下，宇宙学与动力学真空。我们专注于特定的形式，已被称为“运行真空模型”（RVM），这是已知的，提供了一个成功的描述的整体目前的意见，在竞争力的水平与和谐$Λ$ CDM模型。它还提供了一个优雅的宇宙历史的整体解释，从一个非奇异的初始状态在非常早期的宇宙，直到我们的日子，并进一步进入最后的德西特时代。该模型没有视界问题，并为早期的暴胀及其优雅的退出提供了另一种解释，以及产生当前宇宙大熵的强大机制。物质的能量-动量张量在这种情况下通常是不守恒的，这是由于粒子的产生或湮灭。我们分析了RVM中粒子和熵产生的一般物理方面。我们首先研究了早期宇宙和晚期宇宙中共动体中粒子的熵。然后，为了得到一个更物理的解释，我们关注宇宙学视视界，它的内部和它的表面的熵贡献。结合内体积熵和视界熵，详细计算了RVM宇宙的熵演化是否满足广义热力学第二定律。我们发现是这样的，并证明其根本原因是正的宇宙学常数的存在。
2020-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Note on the production of scale-invariant entropy perturbation in the Ekpyrotic universe
在简单Ekpyrotic模型中采用标准熵机制产生近似标度不变的高斯原始微扰时，熵方向是快中子不稳定的。本文研究了Ekpyrotic宇宙中尺度不变熵微扰通过非极小耦合的稳定产生。在这个模型中，非最小耦合无质量标量场作为旁观者，并通过引入非最小耦合来稳定。它总是对应于熵场在收缩和适当的耦合可以得到一个标度不变的频谱。这种情况下需要额外的机制，如曲率或调制预热转换后的熵扰动的曲率扰动反弹。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early and late universe holographic cosmology from a new generalized entropy
我们提出了一个新的四参数熵函数，推广了Tsallis，Rényi，Barrow，Sharma-Mittal，Kaniadakis和Loop量子引力熵的参数的适当限制。因此，我们解决了早期和晚期宇宙宇宙学对应的建议四参数熵函数。结果证明，由广义熵函数出发的熵宇宙学可以统一宇宙早期的暴胀到晚期的暗能量时代。在这样一个统一的方案中，我们发现：（1）暴胀时代是由哈勃参数的准deSitter演化描述的，它在58 e折叠数附近有一个出口;（2）暴胀的可观测量，如原始标量扰动的谱指数和张量标量比，同时与最近的普朗克数据相容，（3）在晚期宇宙学中，当导致早期宇宙可行暴胀的熵参数相同时，发现暗能量EoS参数与普朗克结果一致.此外，我们表明，从建议的熵函数的熵宇宙学是等价的全息宇宙学，其中各自的全息截止确定的粒子视界及其衍生物或未来的视界及其衍生物。
2022-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of apparent horizon in modified FRW universe with power-law corrected entropy
我们导出了修正的Friedmann方程，它对应于由视界内外量子场纠缠激发的幂律修正的熵-面积关系$S_{\rm A}=\frac{A}{4}[1-K_α A^{1-\fracα{2}}]$。我们考虑了一个非平坦的修正FRW宇宙，其中包含一个粘性暗能量与暗物质和辐射的相互作用。对于选定的模型，我们研究了熵的幂律修正项对暗能量动力学的影响。此外，我们还考察了引力热力学广义第二定律在视视界上的有效性，得出了广义第二定律对$α<2$是成立的结论。
2011-08-20 astro-ph.CO gr-qc physics.gen-ph
Relative information entropy of an inhomogeneous universe
在平均的非均匀宇宙模型的背景下，我们提出了一个自然的措施相同的Kullback-Leibler相对信息熵，它表示的局部非均匀密度场从其空间平均在任意紧域的可扩展性。这种测量预计将是一个时间上的增函数，因此在研究引力熵中发挥重要作用。为了验证这一猜想，我们探索的时间演化的措施，使用线性微扰理论的空间平坦FLRW模型和球对称非线性解决方案。我们讨论的一般性和条件的时间增加的性质的措施，也连接到反作用所造成的不均匀性。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Entropy and its conservation in expanding Universe
本研究探讨广义相对论中近期提出的守恒荷在膨胀宇宙不同阶段的性质，证明其在各时期对应不同形式的熵且自身守恒，经数值分析定性验证，为守恒荷对应熵的诠释提供更多证据。
2023-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropic cosmology for a generalized black-hole entropy
熵力情景，即，熵宇宙学，假设宇宙的视界有熵和温度。在本研究中，为了考察熵宇宙学，我们不仅从贝肯斯坦熵而且从C. Tsallis和L.J.L. Cirto [欧洲J. C \textbf{73}，2487（2013）]。与贝肯斯坦熵不同，它与面积成正比，广义熵与体积成正比，因为适当的非加性推广。来自广义熵的熵力项的行为，如果它是一个额外的驱动项的大体积粘性宇宙学，其中宇宙流体的体积粘度是假定的。使用一个有效的描述类似于散装粘性宇宙学，我们制定了修改后的弗里德曼，加速度和连续性方程的熵宇宙学。基于这个提法，我们提出了两个熵力模型来自贝肯斯坦和广义熵。为了研究这两个模型的性质，我们考虑一个均匀的，各向同性的，空间平坦的宇宙，专注于一个单一的流体占主导地位的宇宙。这两个熵力模型与观测到的超新星数据吻合得很好。有趣的是，从广义熵导出的熵力模型预测了一个减速和加速的宇宙，就像微调的标准$Λ$ CDM（λ冷暗物质）模型一样，而从贝肯斯坦熵导出的熵力模型预测了一个均匀加速的宇宙。
2013-10-24 astro-ph.CO hep-th
First law of thermodynamics for dynamical apparent horizons and the entropy of Friedmann universes
最近，我们推广了嵌入在膨胀弗里德曼宇宙中的黑洞的贝肯斯坦-霍金熵公式。在这封信中，我们开始研究这个新公式，以获得动力学视视界的热力学热力学第一定律。在这方面，我们得到了一个广义表达式的内能$U$与动态温度之间的区别$T_D$的表观视野和相关的一个由于热力学公式。值得注意的是，当$U$的表达式应用于宇宙的视视界时，我们发现这种内能是一个运动常数。因此，我们的计算表明，当在表观视界计算时，包括引力贡献在内的空间平坦宇宙的总能量是一个普适常数，可以从简单的维度考虑设置为零。这有力地支持了全息原理。
2015-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Gravity Effective Action Provides Entropy of The Universe
该研究基于可重整化量子引力理论，利用总哈密顿量为零的有效作用量推导宇宙当前熵，验证熵守恒，并指出非物理鬼模对引力系统熵存在的必要性。
2024-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cyclic Entropy: An Alternative to Inflationary Cosmology
我们讨论如何建立一个无限循环的宇宙模型。一个主要的考虑是使熵循环，这需要在每个循环中将熵重置为零膨胀到转向，收缩，反弹等。在这里，我们通过从加速膨胀产生的外向中选择内向（可见宇宙）来重置转向时的熵。在该模型中，所观察到的均匀性是由反弹时的低熵解释的，所观察到的平坦性是由膨胀和收缩宇宙之间的收缩以及尺寸减小引起的。目前的平坦度预测是非常精确的。
2015-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How greedy is the Universe? An entropy ledger and a causal envelope for early black hole growth
Universidad San Sebastián（塞巴斯蒂安大学）；Universidad Arturo Prat（阿图罗·普拉特大学）
该研究定量检验宇宙是否以黑洞为优先熵产生通道，发现黑洞熵产生远超辐射通道但远低于因果包络，宇宙未最大化熵产生，否定了相关强最大熵产生原理。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
A New Census of the Universe's Entropy
本文重新普查宇宙各成分的熵，更新黑洞、引力波背景和暗扇区等贡献，发现若超大质量原初黑洞或特定暗扇区模型存在，它们可能主导宇宙熵预算并接近德西特视界熵。
2025-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Entanglement Entropy in the FLRW Universe
在三维FLRW宇宙中，研究人员通过Ryu-Takayanagi处方计算全息纠缠熵，发现仅静态补丁类场景满足强次可加性且边界需在表观视界内，w<-1流体宇宙则需在事件视界内，为对偶量子场论提供必要条件。
2025-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic Entanglement Entropy in Cyclic Cosmology
我们讨论一个循环的宇宙学，其中可见宇宙，或内向，是所有的观察者可以访问，而外向代表总时空起源的时间时，暗能量开始占主导地位。有人认为，相对于整个宇宙的熵，内向宇宙的纠缠熵更适合于呈现无限循环。由于纠缠熵的消失意味着时空的断开，在转向时，当内向熵为零时，断开的外向可以被抛弃而不受惩罚。
2017-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Apparent horizon and gravitational thermodynamics of the Universe: Solutions to the temperature and entropy confusions, and extensions to modified gravity
通过要求宇宙热力学与支配宇宙学视视界和整个宇宙动力学的全息式引力方程的相容性，重新研究了宇宙热力学，并对存在的关于视视界温度和宇宙熵演化的混乱提出了可能的解决方案。我们从广义相对论的普适λ冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学出发，建立了引力热力学的框架。瞬时视视界等容过程的Cai-Kim Clausius方程表明，宇宙及其视界熵编码了\emph{positive heat out}热力学符号约定，这促使我们将传统的正热输入Gibbs方程调整为正热输出形式的$dE_m=-T_mdS_m-P_mdV$。结果表明，只要膨胀宇宙是由非奇异物质$-1\leq w_m\leq 1$控制的，事件视界系统总是遵守标准和广义非减熵第二定律，而对于视视界简单开放系统，如果是$-1\leq w_m<-1/3$，则这两个第二定律也成立;同时，广义非减熵第二定律放弃了人工局域平衡假设。所有关于熵演化的约束条件都用状态方程参数表示，这表明从热力学角度看，幻影暗能量不如宇宙学常数和精粹暗能量有利。最后，将整个框架从广义相对论和$Λ$ CDM推广到修正引力场方程$R_{μν}-Rg_{μν}/2=8πG_{\text{eff}} T_{μν}^{\text{(eff)}}$。此外，本文认为Cai-Kim温度比Hayward温度更合适，而Bekenstein-Hawking熵和Wald熵不能无条件地适用于事件视界和粒子…
2015-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Entropy, energy and temperature-length inequality for Friedmann universes
在本文中，我们继续研究我们修改的黑洞熵公式在膨胀时空中的物理后果。特别是，我们将新的公式应用于弗里德曼膨胀宇宙的零，负和正的空间曲率的表观视野。作为第一个结果，我们发现，除了静态爱因斯坦解，唯一的弗里德曼时空常数（零）内能是零空间曲率。这是因为在计算内能$U$时，非零哈勃流的贡献必须加到通常的Misner-Sharp能量上，对于零曲率时空，$U$的值为零。当存在曲率时，这一事实不成立。通过对自由能$F$的分析，得到了正确的结果：$F$只对处于等温平衡的物理系统是定态的，即一个deSitter膨胀宇宙.这个结果使我们能够追溯到一个物理上合理的假设，关于我们宇宙早期和晚期德西特阶段的起源。最后，我们推导出一个有趣的温度-长度不等式，类似于普通量子力学的时间-能量不确定性，但用温度代替时间坐标。值得注意的是，这种关系与引力常量$G$无关，因此也可以在非引力的背景下进行探索。
2016-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy production in the early-cosmology pionic phase
我们指出，在早期宇宙中，对于大约175-80 MeV的温度区间（在夸克-胶子等离子体之后），π介子携带很大一部分熵，并支持最大的不均匀性。因此，我们研究了熵的产生在一个π气体，具体到温度的不均匀性，我们受益于已知的热导率。最后，我们把在放松这种热不均匀性时产生的熵放在早期宇宙学这个相对未被探索的阶段的广泛背景下。
2015-07-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Leading slow roll corrections to the volume of the universe and the entropy bound
我们对最近关于暴胀后宇宙体积的概率密度ρ（V）的计算作了推广。在慢滚参数ε= \dot{H} /H^2和η= \ddot <$/（\dot <$H）以及1/N_c（其中H是哈勃参数，N_c是经典e折叠数）下，已有的结果都精确到了首阶.在这里，我们提出了一个修正，它捕获了εN_c阶的效应，这相当于让暴胀H和\dot的参数依赖于暴胀子的值。慢滚永恒膨胀的阶段可以定义为当具有无限体积的概率大于零时。利用这个定义，我们数值地研究了ρ（V）的拉普拉斯变换，以确定触发向永恒暴胀过渡的条件。我们还研究了平均体积<V>分析，并表明它满足普遍的体积界。这个界限表明，在以有限体积结束的暴胀的任何实现中，初始体积必须以小于exp（S_{dS} /2）的因子增长，其中S_{dS}是de Sitter（dS）熵。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New holographic dark energy and the modified Bekenstein-Hawking entropy
我们表明，在标准推导的全息暗能量的一些概念问题。特别是，文献中用来避开黑洞的公式不适用于膨胀的宇宙。一个更合适的表达全息动机的暗能量必须包含宇宙剩余物质含量的能量密度。然而，我们表明，在一些合理的假设下，我们可以得到一个新的物理动机的全息暗能量的表达。通过考虑适当的时间依赖性的饱和度参数，德西特阶段出现。此外，通过采用类似于原始贝肯斯坦的论点，我们的方法证明了非静态各向同性膨胀宇宙的贝肯斯坦-霍金熵的校正。最后，我们写出了嵌入在弗里德曼时空中的黑洞的状态方程。
2013-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Go with the Flow, Average Holographic Universe
引力是时空的微观量子理论的宏观表现，就像弹性理论和流体力学是原子的基本量子理论的宏观表现一样。引力与热力学的关系是长期而深刻的。时空对于加速的观测者和视界具有温度，这一观测结果直接证明了存在潜在的微观自由度。在这些模式中，能量的均分，即温度的意义，导致人们预期也存在相关的熵。当这个熵在一个时空体积上最大化时，人们就可以得到时空的度量（即引力方程，例如GR）。由于度量满足体积上熵的极值，那么熵的体积积分可以通过高斯定理容易地转换为表面积分。这个表面积分只是产生平均熵全息原理的宏观熵流的积分。这种方法也有附加值，它自然免除了宇宙学常数/真空能量问题的重力，除了可能的二阶量子效应的平均表面熵。
2010-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational entropy and the flatness, homogeneity and isotropy puzzles
我们对观测到的宇宙的大尺度平坦性、均匀性和各向同性提出了一种新的解释。基本的成分是基本的和众所周知的，即爱因斯坦的引力理论和霍金计算引力熵的方法。新的扭曲提供了边界条件，我们最近提出的"大爆炸"型奇点占主导地位的共形物质，强制$CPT$对称性和解析性。在这里，我们表明，除了允许我们描述大爆炸，这些边界条件允许新的引力瞬子，使我们能够计算宇宙学的引力熵，其中包括辐射，暗能量和空间曲率的任何一个符号。我们找到了这些宇宙的引力熵，$S_g \sim S_Λ^{1/ 4} S_r$，其中$S_Λ$是著名的德西特熵，$S_r$是辐射的总熵。在$S_g$超过$S_Λ$的范围内，最可能的宇宙是平坦的。通过分析我们的新瞬子的扰动，我们认为它在大尺度上也是均匀和各向同性的。
2022-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detectable universes inside regular black holes
虽然人们相信在天体物理学上的黑洞之外的附近的时空已经被很好地理解了，但是事件视界和内部仍然难以捉摸。在这里，我们发现了一个退化的无限频谱的新的广义相对论的解决方案，具有相同的质量，能量和熵，描述了一个暗能量宇宙内的天体物理黑洞。这个规则的宇宙学黑洞是稳定的有限切向压力施加在双重宇宙学黑洞事件视界，本地化到量子不确定性。我们恢复贝肯斯坦-霍金熵公式从经典的流体熵，计算在托尔曼温度等于宇宙视界温度。我们进一步计算了它的引力准简正模。我们发现宇宙学黑洞可以通过在$μ{\rm Hz}-{\rm Hz}$范围内运行的引力波实验来检测，就像LISA空间干涉仪一样。
2022-04-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Entanglement time in the primordial universe
我们研究了在宇宙暴胀开始之前的宇宙原始阶段中空间的纠缠熵的行为。我们认为，在这一阶段的纠缠熵的空间区域增长从零律的面积律。这种行为提供了经典BKL猜想的量子版本，即空间分离的点在接近宇宙奇点时解耦。我们表明，纠缠熵与标度因子的关系增长提供了量子引力中时间箭头的新统计概念。在暴胀前阶段，纠缠的增长为暴胀开始时出现的量子关联的产生提供了一种机制，并印在CMB的天空中。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy Production, Hydrodynamics, and Resurgence in the Primordial Quark-Gluon Plasma from Holography
大爆炸后的微秒，夸克和胶子形成了一种强耦合的非共形液体，由于宇宙的膨胀而失去了平衡。我们使用全息术来确定这种液体在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非平衡行为，并根据宇宙尺度因子的导数展开相应的熵产生。我们证明了所得级数的收敛半径为零，并讨论了它的复苏性质。最后，我们计算了de Sitter宇宙后期的熵产生率，并表明由体粘滞效应给出的首阶近似可以强烈高估/低估依赖于微观参数的速率。
2016-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
