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
Thermodynamically consistent entropic-force cosmology
分析了熵力宇宙学模型的物理相容性。我们的分析是基于广义熵标度与任意权力的哈勃半径。与面积成正比的贝肯斯坦-霍金熵和与体积成正比的非加性$S_{δ=3/2}$熵是特例。熵力宇宙学要想成为主流宇宙学的一个严肃的替代方案,需要解决的一个问题是提供一个物理原理,指出熵和温度必须使用什么。我们通过要求热力学勒让德结构保持不变来确定宇宙视界的温度。我们比较性能的一致性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。我们的结果指出,温度不同于霍金。
2022-01-05 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
The Effects of Minimal Length in Entropic Force Approach
根据Verlinde最近提出的引力可以等同于熵力的观点,并考虑黑洞熵-面积关系中广义不确定原理的影响,我们导出了牛顿引力定律、修正牛顿动力学和爱因斯坦广义相对论的修正方程。并与Randall-Sundrum II模型和量子广义相对论的有效场论模型的修正值进行了比较。广义不确定原理的影响引入了一个$\sqrt{\text{Area}}$型修正项的熵面积关系,其后果在不同的情况下进行了讨论。
2013-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalizing the running vacuum energy model and comparing with the entropic-force models
我们推广了以前提出的运行真空能量模型,除了现有的H^2项之外,还增加了一个与\dot{H}成比例的项。我们表明,增加的自由度是非常有限的,如果低红移和高红移数据都考虑在内。目前,最佳拟合模型与LCDM无法区分,但在未来,在低红移和高红移下,都有非常精确的数据可以区分。我们强调在唯象水平上的运行真空模型与最近提出的基于全息或熵观点的暗能量模型的形式类比,其中还存在\dot{H}和H^2项的组合。然而,那些在弗里德曼方程中没有常数项的特定熵公式是不可行的。为了允许从减速膨胀过渡到加速膨胀,这个项的存在是必要的。相比之下,运行真空模型,无论是原始的和广义的一个介绍这里包含这个常数项在一个更自然的方式。最后,强调所有这些模型共同的重要概念问题。
2012-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Entropic Force Scenario and Holographic Thermodynamics
我们提出了一个新的引力全息方案,其中我们引入了表面应力张量。我们的建议在几个方面与Verlinde的不同。首先,我们使用一个开放或封闭的屏幕,温度是不必要的,但表面能密度和压力的介绍。表面应力张量与非本征曲率成正比。我们使用的能量是布朗-约克能量,并且不为零的表面压力违反了均分定理。我们讨论了弱引力气体的全息热力学,并找到了一个化学势,表明Verlinde的程序并不导致合理的热力学。全息熵类似于贝肯斯坦熵界。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unification of Dark Matter and Dark Energy in a Modified Entropic Force Model
在Verlinde的引力熵方案中,牛顿定律和爱因斯坦方程可以从第一原理和一般假设得到。然而,能量均分定律在非常低的温度下是无效的。我们清楚地表明,能量均分定律的阈值与宇宙的视界有关。因此,在修正熵力(MEF)半径方向上的一维德拜(ODD)模型可能适合于描述加速膨胀的宇宙。我们在ODD-MEF框架下提出了一个Friedmann宇宙动力学模型。我们仔细研究了超新星宇宙学计划(SCP)的Union 2汇编的ODD-MEF模型的约束条件,以及大尺度结构(LSS)和宇宙微波背景(CMB)的观测数据,即SNe Ia+LSS+CMB。组合的数值分析给出了模型参数$ζ\simeq10^{-9}$和$Ω_{m0}=0.224$的最佳拟合值,其中$χ_{min}^2=591.156$。相应的宇宙年龄与D. Spergel { \it等} \cite{Spergel2003},95%置信水平。数值结果也产生了一个加速膨胀的宇宙,而没有引起任何形式的暗能量。以$ζ(\equiv 2πω_D/H_0)$作为与结构标度$r$相关联的运行参数,在Verlinde熵力框架下得到了旋涡星系径向速度色散的渐近平坦性、加速膨胀宇宙和先锋10/11异常的可能统一方案.
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Constraints on Entropic Cosmology with Matter Creation
我们研究了熵力宇宙学模型与物质创造的可能性和能量交换之间的体积和视界的均匀和各向同性的平坦宇宙。我们考虑了三种不同的熵,Bekenstein的,非广延Tsallis-Cirto的和四次熵,加上物质产生率的唯象函数形式来模拟不同的熵力模型,并对它们施加观测约束。我们发现,虽然他们中的大多数基本上是无法区分的标准$Λ$ CDM的情况下,贝肯斯坦熵力模型的物质创造率成正比的哈勃参数是统计高度青睐$Λ$ CDM。作为一般的结果,我们还发现,霍金温度参数$γ$,它涉及的能量交换之间的体积和宇宙的边界,和物质的创造率$Γ(t)$,必须非常小,以重现观测数据。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Entropic gravity, minimum temperature, and modified Newtonian dynamics
Verlinde将标准牛顿引力解释为熵力的启发性论证通过引入全息屏幕上微观自由度的最低温度(或最大波长)来推广。用最简单的可能装置,由测试质量m感受到的来自距离R处的质点M的重力加速度的结果被发现具有Milgrom建议的修正牛顿动力学(MOND)的形式。相应的MOND型加速常数与最低温度成正比,这可以解释为出现的de-Sitter空间的Unruh温度。这为局部MOND型两体系统和宇宙学之间的联系提供了一种可能的解释。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of the universe in entropic cosmologies via different formulations
我们研究了两种类型的熵力模型在一个均匀的,各向同性的,空间平坦的,物质主导的宇宙。第一种是类似于$Λ(t)$ CDM(变λ冷暗物质)模型的“$Λ(t)$型”,其中弗里德曼方程和加速度方程都包括额外的驱动项。第二种类型是一个“BV型”类似于散装粘性模型,其中的加速度方程包括一个额外的驱动项,而弗里德曼方程没有。为了系统地研究这两种类型,我们考虑一个扩展的熵力模型,其中包括一个哈勃参数($H$)项和一个常数项的熵力条款。$H$项从体积熵导出,而常数项从与面积熵的平方成比例的熵导出。在扩展的熵力模型的基础上,我们研究了将$H$和常数项与$Λ(t)$和BV类型相结合得到的四个模型。这四个模型与观测到的超新星数据符合得很好,并恰当地描述了宇宙晚期的背景演化。然而,一阶密度扰动的演变是不同的,在四个模型中,特别是对于低红移,假设一个有效的声速是可以忽略的。发现$Λ(t)$类型与观察到的聚集性增长率一致,与本研究中检查的BV类型相反。为了系统地研究这两种类型的密度扰动,还提出了一个统一的公式。
2014-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Modified Newtonian Dynamics as an entropic force
在对时空热力学性质的自然假设和全息原理下,我们在特定的质量和长度尺度上再现了类似MOND的引力行为,如果在引力现象的描述中没有引入暗物质成分,牛顿引力就需要修改或扩展。这个结果是在假设引力相互作用中需要引入一个具有加速度维数的基本自然常数的情况下直接得到的。这反过来又允许修改或扩展的均分定律和/或全息原理。换句话说,当在空间的物理层次和/或在全息原理上引入适当的广义概念时,MOND现象学可以被再现。热力学修正反映在均分定律的扩展中,当系统的温度下降到临界值以下时,就会发生这种情况,临界值等于在描述引力现象时引入的加速度常数标度下评估的Unruh温度。我们的计算扩展了Verlinde(2011)的计算,其中牛顿引力被证明是一种突现现象,并与之一起加强了所有尺度下引力都是突现的观点。
2015-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropic Accelerating Universe
为了适应观测到的宇宙加速膨胀,一个流行的想法是在Friedmann-Lemaitre暗能量方程中调用一个驱动项,该驱动项必须包含当前宇宙学能量密度的70%。我们提出了另一种解释,它考虑到熵和温度固有的宇宙视界由于全息存储在那里的信息。因此消除了暗能量,并且加速是由于从水平表面屏幕上的信息存储自然产生的熵力。我们考虑了一个额外的定量方法的启发,表面项在广义相对论,并表明,这导致熵加速宇宙。
2010-10-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards a Holographic Description of Inflation and Generation of Fluctuations from Thermodynamics
最近,Verlinde提出,引力可能是一种熵力,产生于全息屏幕上的热力学。我们研究了熵力形式主义对暴胀宇宙学的影响。我们发现暴胀的背景动力学可以用全息语言进行双重描述。在微扰水平上,全息屏上的热涨落产生了两种新的标度不变标量涨落。这些波动可能是CMB各向异性和结构形成的原因。
2010-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Covariant formulation of non-equilibrium thermodynamics in General Relativity
本文构造了广义相对论中非平衡态热力学的广义协变公式。我们发现协变熵力所产生的梯度的熵密度,和相应的非保守的能量动量张量在这些部队。我们还提供了一个哈密尔顿制定的广义相对论的背景下,非平衡现象和写的Raychaudhuri方程的一个同余的测地线。我们发现,满足强能量条件的流体可以避免崩溃的积极和足够大的熵力的贡献。然后,我们研究的力量所产生的梯度的体积熵的流体动力学物质,以及熵的边界项的行动,如那些黑洞地平线。最后,我们将非平衡态热力学的协变公式应用到膨胀宇宙中,得到了修正的Friedmann方程,其中增加了一项对应于满足热力学第二定律的熵力。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc