A unified cosmic evolution: Inflation to late time acceleration
本文在不可逆热力学框架下讨论了一个具有粒子产生机制的宇宙学模型。在二阶非平衡热力学方程中，粒子产生率被视为耗散效应。假设非平衡热力学过程是等熵的，因此，每个粒子的熵是恒定的，因此，耗散压力可以线性地表示在均匀和各向同性的平板FLRW模型的背景下的粒子产生率。通过适当地选择粒子产生率作为哈勃参数的函数，该模型将宇宙物质视为具有正压状态方程的正常理想流体，显示了宇宙从暴胀到目前加速阶段的演化过程。
2015-04-30 gr-qc
Quantum corrections to the stress-energy tensor in thermodynamic equilibrium with acceleration
我们表明，应力-能量张量有额外的条款，相对于理想的形式在平坦的时空与非零的加速度和涡度的全球热力学平衡状态。这些修正是量子起源和他们的领导项是二阶的热力学场的梯度。它们的相关系数可以用应力-能量张量算符的相关器和洛伦兹群的生成元来表示。相对于以前的评估，我们发现，有更多的二阶系数，所有的热力学函数，包括能量密度接收加速度和涡度相关的修正。值得注意的是，ρ和p之间的关系，即状态方程，也受到加速度和涡度的影响。我们已经计算了自由实标量场的修正--有质量和无质量--我们发现，在非常高的加速度和涡度以及非常低的温度下，它们会增加，特别是对于有质量的场。最后，这些非理想项依赖于应力-能量算符的显式形式，这意味着标量场的不同应力-能量张量--规范的或改进的--在物理上是不等价的。
2015-08-18 gr-qc hep-th nucl-th
Quantum optics meets black hole thermodynamics via conformal quantum mechanics: II. Thermodynamics of acceleration radiation
本文通过量子光学主方程和共形量子力学，证明自由落入黑洞的原子云产生的视界增亮加速辐射可模拟黑洞热力学，并揭示其面积-熵流关系与场熵的近视界起源。
2021-08-17 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum optics meets black hole thermodynamics via conformal quantum mechanics: I. Master equation for acceleration radiation
本文用量子光学方法研究原子云自由落入史瓦西黑洞时产生的视界增亮加速度辐射，通过多模主方程和共形量子力学证明其形成由霍金温度唯一确定的热态，为建立平行于黑洞热力学的框架奠定基础。
2021-08-17 gr-qc hep-th quant-ph
Thermodynamically consistent entropic late-time cosmological acceleration
相对于暗能量的描述，熵力宇宙学提供了对宇宙加速膨胀的具体物理理解。加速似乎是与宇宙中信息存储相关的熵的结果。由于这些宇宙学模型是无法解释的不同时期的加速和减速，除非考虑一个校正项，我们研究的影响，包括一个次主导的幂律项在一个可接受的熵力模型。宇宙视界的温度是通过一个明确的物理原理获得的，即，要求热力学的勒让德结构得以保持。我们分析了各种类型的行为，我们比较了性能一致的熵力模型与现有的超新星数据，通过提供适当的约束优化替代熵和温度的哈勃屏幕。我们工作的新颖之处在于，分析是基于熵缩放与哈勃半径的任意功率，而不是一个特定的熵。这使我们能够立即对各种模型做出结论，比较它们，并将标度指数作为一个参数与观测数据进行拟合，从而提供有关实际宇宙学熵和温度形式的信息。我们表明，引入的修正项是能够解释不同时期的加速和减速在晚时间宇宙。
2022-04-30 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Mass-to-Horizon Entropic Cosmology: A Unified Thermodynamic Pathway to Cosmic Acceleration
Institute of Physics, University of Szczecin（谢查钦大学物理研究所）
该研究提出基于熵力的宇宙加速模型，通过多观测数据联合分析，证明熵起源可解释晚期宇宙加速，优于ΛCDM模型。
2026-03-06 astro-ph.CO gr-qc
The generalized second law of gravitational thermodynamics on the apparent horizon in f(R)-gravity
本文在$f(R)$ -引力的框架下研究了广义热力学第二定律。我们考虑一个充满普通物质的FRW宇宙，它被具有Hawking温度的动态视视界所包围。对于一个可行的修改后的重力模型$f(R)=R-α/R+βR^{2}$，我们检查的有效性，在早期的通货膨胀和后期加速时代的GSL。结果表明，对于所选的与物质最小耦合的$f(R)$ -引力模型，只有在物质状态方程参数的特定范围内，才能满足早期暴胀时期的GSL。但在后期加速状态下，GSL总是受到尊重。
2012-04-16 gr-qc physics.gen-ph
Nonextreme black holes near the extreme state and acceleration horizons: thermodynamics and quantum-corrected geometry
我们考虑一类度量，可以从那些非极端的黑洞通过限制过渡到极端状态，使近地平线几何扩展到一个完整的流形。这些度量特别包括林德勒和贝托蒂-罗宾逊时空。导出了适用于黑洞和加速视界的无质量辐射熵的一般公式。当黑洞视界从极限变为加速视界时，量子辐射的热力学熵$S_{q}$完全是由Unruh效应引起的，而且是$S_{q}=0$.给定弯曲时空对准定域能量的贡献等于零，唯一的非零项来自参考度规。在推导广义第一定律所必需的变分过程中，视界面上的度规随边界面的度规而变化，而对引力和物质应力的解释是第一定律的基本组成部分。该法律确认了$S_{q}=0$的财产。发现了Bertotti-Robinson时空的量子修正几何，指出量子场的反作用模拟了宇宙学常数$Λ_{eff\text{}}$的作用，并能根据$Λ_{eff}$的符号极大地改变时空的性质，例如将$AdS_{2}\times S_{2}$变为$dS_{2}\times S_{2}$或$Rindler_{2}\times S_{2}$ .后两个解可以被认为是赖斯纳-诺德斯特罗姆-德西特度规的冷极限和超冷极限的量子版本。
1999-11-24 gr-qc hep-th
Gauss-Codazzi thermodynamics on the timelike screen
雅各布森的一个已知结果是，通过局部林德勒视界的能量-物质通量与零生成元的膨胀有关，其方式反映了热力学热力学第一定律。我们将这样的结果推广到具有有限加速度的观察者的类时屏幕。由于类时曲线比零测地线有更多的自由度，其构造比雅克布森的更复杂，并且几乎不需要施加几何约束：观察者的加速度必须在时间上恒定，并且在与屏幕正交的任何地方。此外，在任何给定的时间，屏幕的外部曲率必须是平坦的。后一个要求可以通过要求外部曲率（如果在开始时存在）随时间演变（如在圆锥上）并且仅与膨胀成比例地重新缩放来减弱。
2010-10-25 gr-qc hep-th
Cosmological solutions in spatially curved universes with adiabatic particle production
我们进行了定性和热力学研究的两个模型时，考虑到绝热粒子生产。在第一个模型中，粒子产生速率是恒定的，这导致了描述当前宇宙加速但没有暴胀的解决方案。另一个解决方案统一了早期和晚期的加速。这些解渐近收敛于热平衡。
2017-02-02 gr-qc
Dual-temperature acceleration radiation
我们解决了一个系统，在两个不同的温度下发射加速辐射。平衡态渐近地出现在普朗克分布中，跃迁是非热的。该模型是足够简单，以获得一个全球解决方案的辐射光谱解析。我们提出它作为一个潜在的有用的模型，在最终（初始）渐近热力学视界（少）平衡态的存在下，非热真空加速辐射的调查。
2021-02-10 astro-ph.IM gr-qc
Non-perfect-fluid space-times in thermodynamic equilibrium and generalized Friedmann equations
我们确定了非理想流体在热力学平衡时的能量动量张量。为此，我们推导出本构方程的能量密度，各向同性和各向异性的压力，以及热通量从相应的传播方程，并通过绘制爱因斯坦方程。在奥布霍夫之后，我们假设相应的时空是保形稳定的和均匀的。该过程以封闭形式提供这些量，即，在结构常数的三维等距组的均匀性，并分别在运动学量膨胀，旋转和加速度。特别是，我们找到了一个广义形式的弗里德曼方程。作为特殊情况下，我们恢复弗里德曼和哥德尔模型以及非倾斜的Bianchi解决方案与各向异性压力。我们所有的结果都是在没有假设任何状态方程或其他特定的热力学条件下推导出来的。对于所考虑的模型，文献中的结果被推广到旋转流体耗散通量。
2016-04-24 gr-qc
Acceleration radiation and HBAR thermodynamics for atoms falling into a BTZ black hole: A CQM quantum-optics approach
University of San Francisco（旧金山大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究落入BTZ黑洞的原子，利用量子光学方法，表明原子会发射霍金温度下的普朗克谱辐射，与相对等效原理有关，此辐射特性由近视界共形量子力学支配，还产生模仿贝肯斯坦 - 霍金熵的ħ熵。
2026-07-17 gr-qc hep-th
Will there be future deceleration? A study of particle creation mechanism in non-equilibrium thermodynamics
本文讨论了基于绝热粒子产生机制的非平衡态热力学，其动机是将其作为解释最近观测到的宇宙加速相的一种替代选择。使用弗里德曼方程，它表明，减速参数（$q$）可以从粒子产生率（$Γ$）的知识。从物理学的角度出发，计算了暴胀、物质主导和现时加速三个宇宙阶段的粒子产生率的宇宙学解。减速参数（$q$）表示为红移参数（$z$）的函数，其变化以图形方式呈现。此外，statefinder分析已在宇宙的三个不同阶段的图形。最后，两个非相互作用的流体具有不同的粒子产生率被认为是宇宙底层，和减速参数（$q$）的评估。通过图形表示来检查$q$的多于一个转变是否可能。
2015-04-12 gr-qc
Acceleration field of a Universe modeled as a mixture of scalar and matter fields
本文分析了一个由标量（弦论中的暴胀子或滚动快子）和物质场（经典粒子）混合而成的宇宙模型。粒子是以消耗引力能为代价通过不可逆过程产生的，而标量场被认为只与自身相互作用，与引力场的耦合最小。粒子产生的不可逆过程与扩展的（因果或二阶）热力学理论框架内的非平衡压力有关。标量场（暴胀子或快子）由一个指数势密度加上一个代表其渐近值的参数来描述，该参数可以解释为真空能量。这个模型可以模拟宇宙加速度场的三个阶段，即（a）一个具有正加速度的暴胀时期，随后加速度场向零减小，（b）过去的减速时期，其中加速度场减小到最大负值，随后向零增加，以及（c）现在的加速时期。对于能量密度，也存在三个不同的时期，开始于标量场主导时期，随后是物质场主导时期，并回到标量场主导阶段。
2004-11-10 gr-qc
Thermodynamical Aspects of Some Cosmological Models
本文基于 FRW 度规，对解释晚期宇宙加速的 quintessence、Brans-Dicke 及暗能量等模型进行了热力学分析，评估了其广义第二定律兼容性与热力学稳定性。
2024-06-03 gr-qc
Thermodynamics of irreversible particle creation phenomena and its cosmological consequence
以引力场为代价的粒子产生现象的研究具有很大的研究兴趣。它可能独自解决宇宙学难题，而不需要暗能量或修正的引力理论。在早期宇宙中，在优雅地退出暴胀阶段之后，它的目的是重新加热冷宇宙，这让位于热大爆炸模型。在宇宙晚期，它导致了晚期宇宙加速，而不影响标准的大爆炸核合成（BBN）、宇宙微波背景辐射（CMBR）和结构形成。在这一章中，我们简要回顾了宇宙演化的现状，发展了不可逆粒子产生现象的热力学，并研究了它在早期和晚期宇宙中的后果。
2017-08-16 gr-qc
Cosmological Implications of the Extended Uncertainty Principle: Energy Conditions, Stability, and Late Time Acceleration
本文研究了广义不确定性原理对宇宙学的影响，通过修改的弗里德曼方程分析能量条件和稳定性，发现EUP修正可产生晚期时间加速而无需宇宙学常数。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitationally influenced particle creation models and late-time cosmic acceleration
在这项工作中，我们专注于引力影响的绝热粒子的创建过程，一个机制，不需要任何暗能量或修改的引力模型来解释当前的加速阶段的宇宙。介绍了一些粒子产生模型，概括了一些以前的模型在文献中，我们约束的宇宙学的情况下使用的最新汇编的Ia型超新星的数据，加速宇宙的第一个指标。除了对模型的观测约束，我们使用两个模型独立的诊断，即宇宙学和$Om$检查模型。此外，我们建立了一般条件来测试任何粒子产生模型的热力学可行性。我们的分析表明，在后期，这些模型与$Λ$ CDM宇宙学的模型非常相似，并且在一定条件下，这些模型总是满足广义热力学第二定律。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Correspondence of cosmology from non-extensive thermodynamics with fluids of generalized equation of state
我们证明了非广延热力学的宇宙学和流体状态方程的宇宙学之间存在着对应关系。我们首先在基本非广延热力学的情况下建立对应关系，然后从量子场论的观点出发，研究更一致的情况，即变指数，即取决于尺度。得到的对偶性提供了一种方法来解释复杂的唯象形式的有效流体状态方程参数，被广泛使用的文献中，因为它们的微观物理起源可能确实在于非广泛的时空热力学。最后，关于宇宙学行为，我们表明，在后期的有效流体可以驱动宇宙加速，即使在没有明确的宇宙学常数，即使初始流体是标准的尘埃物质。类似地，在早期，我们获得了一个有效的宇宙学常数，它通过屏蔽而增强，因此它可以驱动一个成功的暴胀，而不会破坏正确的后期加速。
2019-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A thermodynamic motivation for dark energy
有人认为，宇宙加速的发现可能是预期的热力学基础上，即广义第二定律和大尺度因子的平衡的方法。因此，暗能量的存在--或者等价地说，某种修正的引力理论--应该是可以预期的。一般来说，满足上述标准的宇宙学模型显示出与观测数据的兼容性。
2011-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Dynamics of the Ensemble of Particles in the Thermodynamic Model of Gravity
在引力的热力学模型中，暗能量被等同于宇宙中所有粒子的集体引力相互作用的能量，这在标准的处理中是缺失的。对于模型宇宙，我们估计了辐射、重子和暗能量密度，并获得了与当前观测结果接近的值。结果表明，世界系综中粒子的总引力势是一个与尺度有关的量，其值是牛顿势的两倍。利用广义相对论的Einstein-Infeld-Hoffmann近似，证明了在平坦宇宙学模型下，来自世界系综的粒子的加速度可以看作是一个相对量。
2014-11-28 gr-qc hep-th
Gravity from equilibrium thermodynamics of stretched light cones
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）
本文通过平衡热力学分析，探讨了拉伸光锥与引力之间的关系，展示了如何通过观测者加速度和能量通量描述引力动力学。
2026-02-24 gr-qc hep-th
General thermodynamic equilibrium with axial chemical potential for the free Dirac field
利用密度算符方法，计算了处于热力学平衡的、有加速度、有转动和轴向电荷守恒的无质量Dirac场的应力-能量张量和流的本构方程.我们用有限轴向化学势$μ_A$对热涡进行了二阶展开。将得到的展开系数表示为角动量和推进算子与电流的乘积。我们证实了以前的观察，轴向化学势诱导非零组件的应力-能量张量在一阶热涡由于打破宇称不变性的密度算子与$μ_A \ne 0$。这些组分的出现可能在手性流体力学中起重要作用。
2022-02-22 gr-qc hep-th nucl-th
Exact equilibrium distributions in statistical quantum field theory with rotation and acceleration: Dirac field
本文导出了具有旋转和加速度的整体热力学平衡的自由狄拉克场的Wigner函数、守恒流平均值、自旋密度矩阵、自旋极化矢量和无质量粒子分布函数的一般精确形式，推广了我们以前对标量场的结果.用迭代法和解析延拓法求解，得到热涡量的形式级数。为了得到有限值，我们将玻色级数的解析蒸馏法推广到费米子情形。所得到的无质量狄拉克场的应力-能量张量、矢量和轴向流的平均值在纯加速和纯转动的特殊情况下与已知的解析结果一致。通过使用这种方法，我们得到新的表达式的电流更一般的情况下，合并的旋转和加速，在纯加速的情况下，我们证明，他们必须消失在Unruh温度。
2021-10-11 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Thermodynamics and classification of cosmological models in the Horava-Lifshitz theory of gravity
本文研究了Horava-Lifshitz引力理论中的宇宙学模型的热力学，系统地研究了充满状态方程为$p=wρ$的理想流体的宇宙的演化，其中$p$和$ρ$分别表示流体的压力和能量密度，$w$为任意实常数.根据模型中所涉及的自由参数的具体值，我们将所有模型分类为各种情况。在每种情况下的演化的主要属性进行了详细研究，包括减速和/或加速的时期，以及大爆炸，大紧缩，和大撕裂奇点的存在。我们特别关注可能产生弹跳宇宙的模型。
2009-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double polytropic cosmic acceleration from the Murnaghan equation of state
提出基于Murnaghan状态方程的双多方宇宙流体模型，近似$Λ$CDM范式并再现多种流体效应，通过密度扰动与$σ_8$等数据检验，在特定区间内优于标准宇宙学背景及暗能量重构。
2024-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration from a Phase of Entropic Balance
本文探讨了无大爆炸奇点的宇宙暴胀机制，指出其膨胀由真空量子涨落驱动并由Schwarzian导数定义的求和规则引导，通过在Einstein-Hilbert作用量中引入熵源项，解除了广义相对论下早期宇宙须为Milne真空的限制。
2025-04-01 gr-qc hep-th math-ph
Gravitational Aether and the thermodynamic solution to the cosmological constant problem
宇宙学常数问题（在它的各种版本中）可以说是我们对理论物理学理解中最深的鸿沟，解决这个问题很可能需要重新审视爱因斯坦的引力理论。在这封信中，我认为，最简单的一致的方法来解耦重力从真空能量（从而解决这个问题）是通过引入一个不可压缩的引力以太流体。该理论预测辐射的引力常量比非相对论性物质的引力常数大33%，这是大多数宇宙学观测（轻元素丰度除外）的首选，但目前的引力精确测试没有探测到。我还表明，慢卷通货膨胀可以发生在这个理论中，只有轻微的修改。最后，将引力以太解释为引力的热力学描述，我提出了对引力状态方程的有限温度修正，这将解释作为恒星质量黑洞形成的结果的宇宙膨胀的现今加速。
2008-07-16 astro-ph gr-qc hep-th
Thermodynamic constraints on a varying cosmological-constant-like term from the holographic equipartition law with a power-law corrected entropy
基于量子纠缠的幂律修正熵被认为是一种可行的黑洞熵。在这项研究中，作为一种替代的Bekenstein-Hawking熵，一个幂律修正的熵被应用到Padmanabhan的全息均分定律，以验证在宇宙学方程中的一个额外的驱动项，一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙在后期。与贝肯斯坦-霍金熵的偏差会在加速度方程中产生一个额外的驱动项（与哈勃参数的$α$次方成比例，其中$α$是幂律修正的无量纲常数），这可以从全息均分定律中推导出来。有趣的是，本模型中额外驱动项的值受到热力学第二定律的约束。从热力学约束出发，发现驱动项的阶数与观测到的宇宙学常数的阶数是一致的。另外，当$α$小时，即，当与贝肯斯坦-霍金熵的偏差很小时。
2017-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical and quantum perspectives on temperature in accelerated frames
Islamic Azad University（伊斯兰阿扎德大学）
本文在相对论热力学框架下，通过能量-动量守恒推导出加速参考系中完美流体的热平衡条件，得到与Tolman-Ehrenfest关系一致的位置依赖温度分布，强调其表征局部热力学平衡而非观测者变换效应。
2026-09-14 cond-mat.stat-mech gr-qc
Non-equilibrium Thermodynamics of Spacetime
先前已经证明，爱因斯坦方程可以从克劳修斯关系dS = dQ/T对通过每个时空点的所有局部加速度视界成立的要求导出，其中dS是以普朗克单位表示的视界面积变化的四分之一，dQ和T是视界内加速观测者看到的穿过视界的能通量和昂鲁温度。在这里，我们表明，曲率修正的熵是多项式的Ricci标量需要一个非平衡处理。相应的场方程由熵平衡关系dS =dQ/T+dS_i导出，其中dS_i是由能量动量守恒确定的体粘滞熵产生项。熵的产生也可以包含在纯爱因斯坦理论中，因为它考虑了视界的剪切粘性。
2006-02-01 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Energy Density Bounds in Cubic Quasi-Topological Cosmology
本文研究了四维立方准拓扑引力（QTG）宇宙学模型的物理和因果一致性，以及它们的唯象结果。物质密度的最大值的具体限制是通过要求视视界的熵是一个非负的，非减的时间函数。详细研究了线性状态方程的Einstein-Hilbert（EH）引力模型的QTG对应。这个特殊的QTG宇宙学模型的一个重要特征是宇宙演化的新的早期加速期，以及原始EH模型中存在的标准晚期加速。还计算了对因果菱形体积的QTG校正。
2013-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and late time acceleration in braneworld cosmological models with varying brane tension
具有可变膜张力的膜世界模型$λ$引入了一个新的自由度，允许演化引力和宇宙学常数，后者是暗能量的自然候选者。我们考虑的热力学解释的变化膜张力模型，通过显示变量$λ$的场方程可以被解释为描述物质创造的宇宙学框架。粒子的产生速率取决于膜张力的变化速率，以及膜-体能量-物质的转移速率。我们调查的影响，一个变量膜张力的宇宙演化的宇宙，在一个特定的模型，其中膜张力是一个指数依赖的函数的标度因子的框架。由此产生的宇宙学表明，存在一个初始的暴胀膨胀，随后是一个减速阶段，并顺利过渡到后期加速德西特型膨胀。变化的膜张力也是宇宙中物质产生的原因（再加热期）。本文还讨论了宇宙学观测数据对模型参数的物理约束。
2010-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
