Viscous Cosmology for Early- and Late-Time Universe
从流体力学的观点来看,在宇宙流体的宏观理论中包含粘性概念似乎是最自然的,因为理想流体毕竟是一种抽象(不包括特殊情况,如超导性)。利用哈勃参数的现代观测结果加上标准的弗里德曼形式主义,我们可以将宇宙的描述推回到暴胀时代,或者我们可以走到相反的极端,分析宇宙可能的最终命运。在这篇评论中,我们讨论了各种各样的宇宙学的主题时,它被扩大,以包含体积粘度。这种粘度的各种形式,当表示在流体密度或哈勃参数,进行了讨论。此外,我们考虑齐次以及非齐次状态方程。我们研究早期宇宙中的粘性宇宙学,考察粘性对各种暴胀观测量的影响。此外,我们还研究了宇宙晚期的粘性宇宙学,包括当前的加速度和未来可能的奇点,我们还研究了如何统一暴胀和晚期加速度。最后,我们分析了粘性引起的穿越quintessence-phantom鸿沟,我们研究了粘性驱动的宇宙学反弹的实现,我们简要讨论了Cardy-Verlinde公式是如何受到粘性的影响。
2017-06-07 gr-qc hep-th
Viscous cosmology in the Weyl-type $f(Q,T)$ gravity
体粘滞系数是唯一能改变均匀各向同性宇宙背景动力学的粘滞系数。本文分析了体粘滞系数为$ξ=ξ_0+ξ_1H+ξ_2\left(\frac{\dot{H}}{H}+H\right)$的体粘滞宇宙模型,其中$ξ_0$,$ξ_1$和$ξ_2$为体粘滞参数,$H$为哈勃参数.研究了最近提出的Weyl型$f(Q, T)$引力中体粘滞参数对宇宙动力学的影响,其中$Q$为非度规性,$T$为物质能量动量张量的迹.用粘性流体和$f(Q, T)=αQ+\fracβ{6κ^2}T$形式的线性重力模型得到了相应场方程的精确解,其中$α$和$β$是模型参数。利用$57$点Hubble数据集和最近发布的1048点Pantheon样本对模型参数进行了约束,结果表明模型与观测值具有良好的拟合性。我们通过减速参数、状态发现诊断、Om诊断来研究宇宙的可能场景和演化。据观察,宇宙表现出从减速到加速阶段的宇宙模型参数的某些约束下的过渡。
2021-11-20 gr-qc hep-th
Viscous Cosmology and Thermodynamics of Apparent Horizon
结果表明,在充满粘性流体的FRW宇宙的视视界上,FRW宇宙的Friedmann方程的微分形式可以被改写为热力学第一定律$T_{h}dS_{h} = dE + WdV$的类似形式.在FRW宇宙的视视界上,广义热力学第二定律成立,并保持了能量优势条件。
2008-08-01 gr-qc
Viscous Modified Cosmic Chaplygin Gas Cosmology
本文构造了具有粘性的修正宇宙Chaubergin气体。利用指数函数法求解非线性方程,得到了含时暗能量密度。然后讨论了哈勃膨胀参数和尺度因子,并利用观测数据进行了修正。我们还研究了这个理论的稳定性。
2013-01-13 gr-qc
Bounce solutions in viscous fluid cosmology
我们研究了FRW时空(非必然平坦)中由非均匀粘性流体引起的反弹宇宙学,考虑了反弹后的早期加速。将考虑比例因子的不同形式和流体的几个示例。我们还分析了反弹和有限时间奇点之间的关系,以及实现这种情况下相应的流体之间。在最后一部分的工作中,研究扩展到$f(R)$的框架-修改的重力,其中重力的修改也可以被认为是一个有效的(粘性)流体产生的反弹。
2014-03-24 gr-qc
Viscous Cosmology
我们讨论的可能性,以实现一个粘性宇宙模型,归因于暗物质组件的行为所描述的体积粘度。由于体积粘度意味着负压,这增加了统一暗扇区的可能性。同时,耗散效应的存在可以缓解$Λ$ CDM模型中的小尺度问题。虽然暗区的统一粘性描述并没有得到一致的结果,但非线性行为确实改善了标准宇宙学模型的情况。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamically allowed phantom cosmology with viscous fluid
在这项工作中,我们提出了一个因果粘性宇宙学从热力学的角度来看,幻影区的分析。在这一描述中,我们考虑化学势和不可逆过程的方法。我们假设一个平坦的宇宙充满了一个单一的耗散流体描述的正压状态方程,$p = ωρ$。这个模型允许为幻影区域构造一个负的化学势,但这个构造也允许我们有正定的温度和熵。
2018-09-30 gr-qc
Spherical Top-Hat Collapse of Viscous Modified Chaplygin Gas in Einstein's Gravity and Loop Quantum Cosmology
在这项工作中,我们专注于一个球对称微扰的崩溃,与一个经典的高帽配置文件,研究的非线性演化只有粘性修改Chaubergin气体(VMCG)扰动爱因斯坦的引力以及在圈量子宇宙学(LQC)。在微扰区,我们研究了状态方程参数、平方声速和其它微扰量的性质。结果进行了分析,数值和图形的调查。
2015-01-03 gr-qc
Dark Energy and Viscous Cosmology
假设宇宙流体存在体粘滞性,讨论了暗能量宇宙中的奇点。特别是,它示出了如何物理上自然的假设,让体积粘度是成比例的标量膨胀在空间平坦的FRW宇宙可以驱动流体进入幻影区域(w < -1),即使在非粘性的情况下,位于精华区(w > -1)。
2005-08-11 gr-qc
Qualitative Viscous Cosmology
将完整的(非截断的)Israel-Stewart体粘滞理论应用于耗散FRW时空。用无量纲变量和无量纲状态方程将爱因斯坦热力学方程写成平面自治系统,并确定了该系统的定性行为。并讨论了这些模型中的熵产生。
1996-05-28 gr-qc
Comment on "Viscous cosmology in the Kasner metric"
我们在这篇评论中表明,在各向异性的Bianchi I型模型的卡斯纳形式,这是不可能的,以描述熵的增长,如果我们想保持热力学与占主导地位的能量条件。这一结果与Brevik和Pettersen [Phys.Rev.D56,3322(1997)]的结果不一致。
2000-04-17 gr-qc
Viscous Cosmology, Entropy, and the Cardy-Verlinde Formula
Verlinde(2000)首先讨论的辐射主导宇宙中的全息原理,被扩展到包含大体积粘性宇宙流体的情况。这对应于非共形不变理论。将卡迪-维林德熵公式推广到粘性情况似乎在形式上是可能的,尽管在物理基础上人们可能会对这类理论中的某些元素提出质疑,特别是评估卡西米尔能量的方式。此外,我们考虑Youm(2002)的观察,即如果放松流体的辐射支配状态方程,而仅仅假设压力与能量密度成正比,那么宇宙的熵就不再能用传统的Cardy-Verlinde形式表示。我们表明,Youm的广义熵公式仍然有效时,宇宙流体不再是理想的,但赋予恒定的体积粘度。在本文的引言部分,我们采取一般的观点,并调查宇宙理论的本质适用于流体包含一个恒定的剪切粘度和一个恒定的体积粘度。
2004-04-27 gr-qc hep-th
Rip brane cosmology from a viscous holographic dark fluid
本文讨论了应用全息原理描述具有体粘滞性的Rip膜宇宙学模型。我们利用广义红外截止全息暗能量,介绍了野尻和Odintsov我们考虑各种例子:Rip膜宇宙学对应的小Rip情况下,渐近德西特理论,和所谓的大冻结理论导致一个奇点。得到了膜上的红外截止点、粒子和未来视界的解析表达式。在每种情况下,全息理论中的膜上的能量守恒方程。给出了粘滞宇宙学与膜上全息宇宙学的对应关系。
2020-03-31 gr-qc
Wormholes in Bulk Viscous Cosmology
研究了具有非零体粘滞系数的幻能吸积对Morris-Thorne虫洞的影响。我们已经发现,如果体积粘度是大的,那么虫洞的质量迅速增加相比,小或零体积粘度。
2008-12-12 astro-ph gr-qc
Viscous Brane Cosmology with a Brane-Bulk Energy Interchange Term
我们假设一个位于y=0的平坦膜,被AdS空间包围,并考虑5D爱因斯坦方程,当能量动量张量的能流分量通过常数Q与哈勃参数相关时。我们计算的度量张量,以及膜上的哈勃参数,当Q是小的。作为一种特殊情况,如果膜是无张力的,则不存在Q对哈勃参数的影响。我们还考虑了引力子从膜的发射,通过玻尔兹曼方程。将由此导出的能量守恒方程与膜上粘性流体的能量守恒方程进行比较,发现流体在发射过程中的熵变必须为负。这种奇特的效应与膜上的流体是一个非封闭的热力学系统有关。非封闭系统的负熵性质在物理学的其他领域也会遇到,特别是与有限温度下的卡西米尔效应有关。
2005-12-05 gr-qc hep-th
Viscous Little Rip Cosmology
状态方程参数$w$几乎等于-1的幻影或精华性质的暗能量经常导致宇宙演化到有限时间的未来奇点。一个优雅的解决方案,这个问题最近提出了\cite{frampton11}的形式下,所谓的小撕裂宇宙学,这似乎是一个现实的替代$Λ$ CDM模型。本文提出了一种粘性小撕裂宇宙学。而一般的体积粘度往往会促进大撕裂,我们发现,有一些情况下,这不是这种情况下,形式很好地调整自己的小撕裂的情况。我们证明,特别是,粘性流体(或等价地,一个非均匀的(不完美的)状态方程)是完全能够产生一个小撕裂宇宙学作为一个纯粹的粘性效应。它的感应作为粘度和一般的状态方程的组合结果的可能性也详细研究。最后,一个物理的,惯性力的解释溶解的束缚结构的小撕裂宇宙学。
2011-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Some Exact Solutions of Magnetized viscous model in String Cosmology
本文研究了弦宇宙学中具有磁场和体粘滞流体的各向异性Bianchi-V宇宙。利用弦云状态方程和体粘滞系数与标量展开的关系,得到了场方程的精确解。假定体积粘性系数与膨胀标量成反比。研究磁化体粘滞弦模型在宇宙演化早期和晚期的作用是一个有趣的问题。本文在一定的物理条件下,给出了几何弦模型(Nambu弦)、Takabayashi弦模型(p弦)和Reddy弦模型。讨论了有无磁场作用下粘性流体经典势的性质。我们发现在有磁场和无磁场的情况下,体粘滞系数的引入都会导致密度参数和经典势的快速变化。体粘滞性的存在防止了宇宙在未来的演化中变得空洞。每个字符串模型的其他物理和几何方面进行了详细讨论。
2012-11-27 gr-qc
A phase space analysis for nonlinear bulk viscous cosmology
我们考虑一个既充满粘性辐射又充满非粘性尘埃的Friedmann-Robertson-Walker时空。前者具有与能量密度的任意幂成比例的体积粘度,即$ζ\propto ρ_v^ν$,并且粘性压力满足非线性演化方程。动力系统的背景下进行的分析和相应的不动点的解决方案的性质进行了讨论。对于某些范围内的相关参数$ν$,我们发现,在相空间中的轨迹从FRW奇点向渐近德西特吸引子,确认和扩展以前的分析文献中。相反,对于参数的其他值,行为与以前的作品不同。
2015-05-08 gr-qc
Hubble Parameter in Bulk Viscous Cosmology
本文讨论了体粘滞系数对Friedmann-Robertson-Walker度规和爱因斯坦场方程模拟的早期宇宙的影响。我们假设填充在各向同性和均匀背景中的物质是相对论粘性的,其特征是由最近的格点量子色动力学模拟推导出的超相对论状态方程。我们得到了一组复杂的微分方程,我们建议的哈勃参数$H$的近似解。我们发现Eckart和Israel-Stewart流体的有限粘度将显著地改变我们对早期宇宙的看法。
2009-12-01 gr-qc
X-fluid and viscous fluid in D-dimensional anisotropic integrable cosmology
研究了在n个Ricci平坦空间中描述具有负压的理想流体(x流体)和同时具有剪切和体粘滞的流体演化的D维宇宙学模型.第二状态方程是以剪切和体积粘度系数的度量依赖性的某种特殊形式选择的。对运动方程进行积分,研究了精确解的动力学性质。研究表明,当x流体起着本质的作用,而粘性流体作为冷暗物质时,解决宇宙符合问题是可能的。
2001-03-27 gr-qc
Evolution of the interacting viscous dark energy model in Einstein cosmology
本文研究了爱因斯坦宇宙学模型中粘性暗能量与暗物质相互作用的演化。利用动力学系统的线性化理论,我们发现在我们的模型中,存在一个稳定的晚期时间标度解,它对应于加速宇宙,并且在适当的参数下,我们也发现了不稳定解。为了缓解符合问题,一些作者考虑了由符合反常和相互作用暗能量模型引起的量子修正效应。但如果我们考虑到宇宙流体的体粘滞性,符合问题就会像相互作用的暗能量宇宙学模型一样软化。也就是说,无论是非理想流体模型还是暗能量相互作用模型,都可以缓解或软化宇宙的奇异性。
2009-09-05 gr-qc
Degenerate Bogdanov-Takens bifurcations in a bulk viscous cosmology
利用动力学系统理论证明了在宇宙学常数存在的情况下,具有体粘滞流体的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型等价于一个退化的二维Bogdanov-Takens规范形.状态方程参数$ω$、体粘滞系数$ξ$和宇宙学常数$Λ$定义了展开简并Bogdanov-Takens系统的必要参数。讨论了系统的不动点及其稳定性随相关参数$ω$、$Λ$和$ξ$的变化。稳定性的变化可视化适当的分歧图。给出了有限域相图和整体相图,讨论了结构稳定性问题。典型的问题,如后期加速或膨胀,可以引起的粘度,并可能有相关的观测宇宙学进行了讨论。
2020-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Bianchi II, VIII, and IX viscous fluid cosmology
在本文中,我们研究的精确解的粘性流体分布在Bianchi II,VIII和IX模型。通过假设系数和度量张量之间的关系来简化度量。在两种特殊情况下得到的解决方案:在一个,一个额外的假设,其中的物质密度和膨胀标量有一个明确的关系,并在另一个正压状态方程之间的物质密度和热力学压力的假设。虽然比安奇II解决方案已经在文献中发现的其他两类解决方案显然是新的。
2021-05-22 gr-qc
Bulk viscous fluid in symmetric teleparallel cosmology: theory versus experiment
在没有宇宙学常数的情况下,广义相对论的标准公式无法解释观测到的晚期宇宙加速的机制。另一方面,通过在爱因斯坦场方程中插入宇宙学常数,可以描述宇宙加速,但宇宙学常数遇到了前所未有的微调问题。这促使人们修改爱因斯坦的广义相对论时空几何。$f(Q)$修正引力理论是广义相对论的替代理论,其中非度规标量$Q$是引力相互作用的负责候选者。本文考虑了$f(Q)$引力下的体粘宇宙流体主导的Friedmann-Lemâitre-Robertson-Walker宇宙学模型,其泛函形式为$f(Q)=αQ^n$,其中$α$和$n$是模型的自由参数.我们约束我们的模型与最近的万神殿超新星数据集的1048个数据点,哈勃数据集的31个数据点和重子声学振荡数据集组成的6个点。对于更高的红移值,很明显$f(Q)$宇宙学比标准宇宙学更好地拟合数据。我们提出了我们的减速参数与红移的演变,它正确地预测了宇宙膨胀从减速到加速阶段的过渡。给出了密度、体粘滞压力和有效状态参数方程随红移的演化。这表明宇宙流体中的体粘滞系数是获得有效驱动宇宙膨胀的负压的有效候选者。我们还考察了不同能量条件下的行为,以检验我们的宇宙学$f(Q)$模型的可行性。此外,还研究了状态探测器诊断,以区分不同的暗能量模型。
2022-11-23 gr-qc hep-th
Bulk Viscous Cosmology
我们提出了一个方案,其中宇宙的暗成分是一个单一的大体积粘性流体的表现形式。使用动力系统的方法,进行定性研究的均匀,各向同性的背景情况下,以确定所有可能的解决方案的相空间。我们研究的具体模型与背景中的广义Chaubergin气体有相似之处,但其特征在于非绝热压力扰动。这个模型是测试对超新星Ia型和物质功率谱数据。不同于其他对暗物质和暗能量的统一描述,物质功率谱表现良好,即,在小扰动尺度上没有不稳定性或振荡。该模型与目前最流行的描述宇宙学暗区的建议相比具有竞争力。
2007-09-19 astro-ph gr-qc hep-th
Viscous FRW Cosmology in Modified Gravity
我们讨论了引力的一种修正形式,它意味着作用量包含标量曲率的幂α。假设与宇宙流体耦合。作为流体的状态方程,我们采用最简单的版本,其中压力与密度成正比。基于对标度因子随时间变化的一个自然的估计,我们证明了对于一般α,运动方程是满足的。并且满足能量守恒和动量守恒的条件。此外,我们还研究了允许流体具有体粘滞度的情况,发现了值得注意的事实:形式的一致性要求体粘滞度与标量展开的幂(2α-1)成正比.在爱因斯坦引力中,α=1,这意味着体粘滞系数与标量膨胀成正比。这个数学结果是物理上的兴趣;正如最近讨论的作者,原则上存在一个粘度驱动的过渡的流体从quintessence区域到幻影区域,这意味着未来的大撕裂奇点。
2005-08-10 gr-qc hep-th
Bianchi I cosmology in the presence of a causally regularized viscous fluid
我们分析了一个比安奇我宇宙学的动力学中存在的粘性流体,因果规律根据Lichnerowicz方法。我们展示了剪切粘性引起的效应如何仍然能够产生物质创造现象,这意味着在我们所讨论的正则化理论中,宇宙正在从一个能量密度值消失的奇点中出现。我们讨论的结构的奇异性在各向同性的限制,当体粘度是唯一保留的贡献。我们看到,只要粘性不是一个主导效应,各向同性宇宙的动力学具有通常的无粘幂律行为,但在一个有效的状态方程的对应,取决于体积粘性系数。最后,我们表明,在一个强大的非热力学平衡的宇宙模拟的有效粘性压力的主要贡献的限制,幂律膨胀行为的宇宙出现,宇宙学视界被删除,并产生了大量的熵。
2017-02-22 gr-qc
Bianchi VI0 viscous fluid cosmology with magnetic field
本文研究了在轴向磁场作用下含粘性流体的空间均匀Bianchi型VI0模型。本文假定了正压状态方程,以及物质密度平方根、切变标量和膨胀标量之间的一对线性关系。在有磁场的情况下,只在两种比较简单的特殊情况下得到了解。在没有磁场的情况下,也得到了该模型的完整解。然而,在前一种情况下,磁场的存在实际上并不会对膨胀模型的初始奇点的基本性质造成任何重大的改变。
2021-05-17 gr-qc
Irrotational Bianchi V Viscous Fluid Cosmology with Heat Flux
本文研究了剪切和体粘滞以及热通量共同影响下的无旋Bianchi V宇宙模型。模型的精确解是在三个物理上可行的假设下得到的。前两个关系的物质密度,剪切标量和膨胀标量和第三个正压状态方程,连接的物质密度和热力学压力。研究了解的性质,并给出了温度分布的显式表达式。已经观察到,随着粘度,热通量进一步增加熵增加的速率。
2019-12-06 gr-qc
Viscous dark matter growth in (neo-)Newtonian cosmology
我们假设冷暗物质具有小的体积粘性压力,这通常会减弱不均匀性的增长。显式计算,根据Eckart的理论耗散过程,揭示了粘性冷暗物质的扰动尺度小于哈勃尺度通常的牛顿近似不再有效。我们主张使用新牛顿的方法,一贯纳入压力的影响到流体动力学和正确地再现广义相对论动力学。这一结果是感兴趣的非线性结构形成涉及非标准的暗物质流体的数值模拟。我们得到的上限的粘性压力的大小,要求相关的扰动振幅应增长到足以进入非线性阶段。
2013-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Coupled with Dark Matter in Viscous Fluid Cosmology
研究了平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中两种相互作用流体:暗能量和暗物质的宇宙学模型.暗能量和暗物质之间的相互作用被描述在非均匀状态方程中的参数时,津贴作出体积粘度,小撕裂,伪撕裂,和反弹宇宙。我们得到了这些宇宙学模型的特征性质的解析表示,特别是体粘滞系数$ζ=ζ(H,t)$作为哈勃参数和时间的函数。讨论了由于粘性流体与暗物质之间的耦合对物态方程中物理参数的修正。阐明了这些修正的一些共同性质。
2014-10-10 gr-qc
Relativistic Bulk Rheology: From Neutron Star Mergers to Viscous Cosmology
本文提出首个因果稳定的体黏性相对论拟塑性流体理论,揭示中子星并合及黑洞周围等离子体的流变特性,并可用于构建宇宙演化的黏性模型。
2024-05-28 gr-qc nucl-th
Qualitative analysis of viscous cosmology
本文通过引入二阶粘性项构建自治动力系统,定性分析了空间均匀各向同性宇宙中高阶粘性修正的效应,揭示了分岔现象及其导致的宇宙反弹、再反弹和循环等不同演化构型。
2025-09-18 gr-qc
Thermodynamics and energy condition analysis for Van-Der-Waals EOS without viscous cosmology
本文研究了具有广义状态方程的Van-Der-Waals流体系统,这些方程在Kremer,G.M [1,4],Vardiashvili,G [2],Jantsch,R. C [3],Capozziello,S [5]的近期工作中已有讨论。对于单参数模型、双参数模型和三参数模型,它们是不同的能量密度和时间的函数。我们研究了不同宇宙相的参数变化。我们还研究了这三个模型的热力学和稳定性条件。最后,我们解决了有限时间未来奇点问题
2021-10-26 gr-qc
Viscous Cosmology and the Cardy-Verlinde Formula
将辐射主导宇宙中的全息原理推广到大体积粘性宇宙流体的情形。这对应于非共形不变理论。广义的Cardy-Verlinde熵公式的粘性情况下,似乎是可能的,从一个正式的观点来看,虽然我们的问题在物理上的理由的方式,在这种情况下,卡西米尔能量的评估。此外,我们考虑Youm最近所作的一个观察,即如果放松辐射支配状态方程,而仅仅假设压力与能量密度成正比,那么宇宙的熵就不再能用传统的Cardy-Verlinde形式表示。我们表明,Youm的广义熵公式仍然有效时,宇宙流体不再是理想的,但赋予恒定的体积粘度。
2003-01-08 gr-qc
A causal viscous cosmology without singularities
研究了具有暗能量源的各向同性均匀宇宙模型。该源是用具有最小因果修正的粘性相对论流体模拟的。在这个模型中,分析了下列条件对参数的限制:a)能量密度随时间无奇点,b)标度因子随时间增加,c)宇宙在当前时刻加速,d)暗能量状态方程w有界且接近-1。结果表明,对于以下两种情况,这些条件都是成立的。i)当输运系数(τ_{n})为负时,与因果修正有关,且a_0限制条件为|联系我们|> 2/3,其中ε是相对论体积粘度系数。状态方程是在"幻影"能源部门。ii)τ_{n}为正时,在"k-本质"扇区。对状态方程为常数的情况进行了精确计算,发现选项(ii)相对于(i)更有利,因为在(ii)中熵总是增加,而在(i)中没有发生这种情况。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Dark Cosmology with Account of Quantum Effects
本文研究了宇宙流体的能量密度ρ(t)和哈勃参数H(t)在未来奇点t=t_s附近的解析性质。首先,它表明,包括量子效应来自共形异常修改的奇异性。此后,我们考虑来自流体中的体积粘度的影响。粘性倾向于减小t_s的大小,但不改变奇异性本身(指数)。主要重点放在简单的情况下,当状态方程是p=w*rho,与w一个常数。
2008-06-09 gr-qc
Viscous Coupled Fluids in Inflationary Cosmology
我们考虑了平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中两种耦合流体产生的暴胀。研究了用非齐次流体状态方程描述暴胀的不同宇宙学模型。求解了能量和物质的引力方程,得到了哈勃参数和能量密度的解析表达式。讨论了引起暴胀的物质的能量密度修正以及与能量的耦合。分析了由流体粘性引起的非定常状态方程参数对暴胀的描述。考虑了谱指数与普朗克卫星观测到的张量标量比之间的对应关系。
2016-01-30 gr-qc
Bulk viscous cosmology with causal transport theory
我们认为宇宙学的情况下,起源于一个单一的不完美的流体与体积粘度和应用Eckart的和完整的和截断的Müller-Israel-Stewart的理论作为描述的非平衡过程。我们的主要目标是研究暗物质和暗能量的动力学性质是否可以用单一的粘性流体来描述,以及当考虑因果理论(穆勒-以色列-斯图尔特的,无论是在其完整的和截断的形式)而不是埃卡特的非因果理论时,这种描述如何变化。为了这个目的,我们找到了引力势的数值解,并将其行为与相应的LambdaCDM情况进行比较。Eckart和完全因果理论似乎不受欢迎,而截断理论导致的结果与LambdaCDM模型的结果相似,适用于10^{-11} << c_b^2 < 10^{-8}区间内的整体粘性速度。在物质辐射相等的时期,将这个值与质量为m的粒子的非相对论性气体中的扰动的T/m量级的平方传播速度联系起来,这可能与0.1 GeV < m << 100 GeV的质量范围相容。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Casimir Effects Near the Big Rip Singularity in Viscous Cosmology
研究了宇宙流体中标量展开的解析性质,特别是在未来奇点附近,当流体具有常数体粘滞系数时。此外,我们假设在流体的能量-动量张量中存在卡西米尔诱导项,以这种方式,卡西米尔对能量密度和压力的贡献都与1/a^4成比例,“a”是标度因子。在Casimir影响较小的条件下,对标量展开式进行了级数展开。然而,在接近大撕裂奇异性时,Casimir项消失了,我们得到了标量展开、标度因子和能量密度的相同奇异行为,就像Casimir自由粘性情况一样。
2009-12-14 gr-qc
Bulk Viscous Cosmology
将相对论流体耗散过程的完整因果Müller-Israel-Stewart(MIS)理论应用于具有体粘滞性的平坦、均匀和各向同性宇宙。它澄清了在什么意义上所谓的截断版本是一个合理的限制情况下的完整的理论。讨论了体粘滞驱动暴胀解的可能性。只要粒子数守恒,几乎所有这些解都表现出温度的指数增长。假设MIS理论的体粘滞压力也可以解释为粒子产生过程的有效描述,宇宙的物理行为就会发生相当大的变化。在后一种情况下,温度以较低的速率增加,或者在假设的德西特阶段期间保持恒定,伴随着共动熵的大幅增长。
1996-01-31 astro-ph gr-qc
Reconstruction of f(G) Gravity from an Interacting Viscous Generalized QCD Ghost Dark Energy Model: Cosmology and Thermodynamics: Cosmology and Thermodynamics
Mukhtar Auezov South Kazakhstan University(穆赫塔尔·阿尤佐夫南哈萨克斯坦大学);Amity University Kolkata(阿米提大学加尔各答分校);L.N. Gumilyov Eurasian National University(L.N. 古米廖夫欧亚国立大学)
研究在重构 f(G) 引力框架下的相互作用粘性广义 QCD 幽灵暗能量模型,采用混合膨胀定律和数值方法重构 f(G) 函数,检验其宇宙学与热力学意义,该模型为解释宇宙晚期加速膨胀提供了可行且热力学一致的框架。
2026-07-16 gr-qc
Origin of bulk viscosity in cosmology and its thermodynamic implications
本文提出宇宙共动膨胀速度梯度导致体黏滞性的新机制,并证明含体黏滞性的宇宙演化自然满足表观视界热力学第一和第二定律,从而确立了黏性宇宙学的热力学对应关系。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Friedmann model with viscous cosmology in modified $f(R,T)$ gravity theory
本文在平坦的Friedmann-Robertson-Walker模型框架下,将体粘滞引入修正引力理论的形式体系中,其中引力作用量包含一个一般函数$f(R,T)$,其中$R$和$T$分别表示曲率标量和能量动量张量的迹.作为理想流体的状态方程,我们取$p=(γ-1)ρ$,其中$0 \leq γ\leq 2$和粘性项作为各向同性模型的体粘度,形式为$ζ=ζ_{0}+ζ_{1}H$,其中$ζ_{0}$和$ζ_{1}$是常数,$H$是哈勃参数。通过假设$f(R,T) = R+2f(T)$形式的最简单的特定模型,分别用非粘性和粘性流体获得相应场方程的精确非奇异解,其中$f(T)=αT$($α$是常数)。在一定的约束条件下,在宇宙时间的有限值上,也观察到了$γ<0$的大裂缝奇点。我们研究了所有可能的情况下,可能的积极和消极的$α$的范围来分析宇宙的膨胀历史。我们观察到宇宙在$ζ_0$和$ζ_1$的某些约束下加速或表现出从减速相到加速相的转变。我们通过标度因子与宇宙时间的关系图比较了粘性模型和非粘性模型,发现体粘滞系数在宇宙膨胀中起主要作用。对于非粘性和粘性流体的减速参数绘制了类似的图,并发现从减速到加速阶段的过渡具有某种形式的体积粘度。
2014-09-08 gr-qc
The Holographic cosmology with axion field
本文考虑了一个轴子F(R)引力模型,并利用全息原理描述了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中粘性暗流体与轴子物质耦合的宇宙学模型。这种描述是基于Nojiri和Odintsov提出的广义红外截止全息暗能量。我们探讨了小裂缝,伪裂缝,和幂律反弹宇宙学模型的粘性暗流体状态的非均匀方程的参数,并计算了红外截止解析。我们从全息的角度给出了暗流体的能量守恒方程,并证明了粘性流体宇宙学与全息宇宙学之间的对应关系。我们分析了自治动力系统。在流体之间没有相互作用的情况下,获得对应于两种情况的解决方案。在第一种情况下,暗能量是失踪和扩展描述的组成部分,暗物质。第二种情况对应于由于暗能量而扩展的宇宙学模型。研究所得溶液的稳定性。对于一类具有特殊相互作用的宇宙学模型,研究了动力系统解的稳定性。
2021-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curvature in causal BD-type inflationary cosmology
研究了Brans-Dicke型宇宙模型中充满粘性流体和精粹物质的封闭宇宙模型。动力学方程意味着宇宙在低红移下可能看起来像一个加速的平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。我们在这里考虑耗散过程,遵循因果热力学。该理论适用于粘性流体膨胀,在可观测的宇宙中获得总熵的公认值。
2004-07-15 gr-qc
Freeze-out and spectral running of primordial gravitational waves in viscous cosmology
Libera Università Mediterranea (LUM) “Giuseppe Degennaro”(利贝拉地中海大学(卢姆)“朱塞佩·德真纳罗”);Università di Bari(巴里大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所,巴里分部)
研究粘性对原初引力波传播的影响,发现粘性引入额外阻尼项,改变传递函数和能量密度谱,通过粘性均自由程的时间演化控制谱指数。
2025-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viscous fluid cosmology in symmetric teleparallel gravity
该研究在对称远平行引力的$f(Q)$框架下构建三类体黏滞系数的粘性流体宇宙模型,结合观测数据约束参数,通过相空间分析揭示宇宙从减速到加速的演化规律及晚期加速的黏滞起源。
2023-04-30 gr-qc hep-th
Cosmology and thermodynamics of FRW universe with bulk viscous stiff fluid
考虑一个由具有常数体粘滞系数的刚性流体支配的宇宙学模型。我们对模型所预言的宇宙的所有可能情况进行了分类,并分析了宇宙的尺度因子、密度以及曲率标量。我们发现,当无量纲常数体粘滞参数在$0 < \barζ<6$范围内时,模型从大爆炸开始,经历了从减速膨胀期到加速膨胀期的过渡,然后趋向于deSitter相,即$ t\to \infty$ .过渡到加速时代将是在最近的过去,当$4<\barζ<6.$对于$\barζ>6$模型没有大爆炸,并遭受了增加的流体密度和标量曲率的宇宙膨胀,这是最终饱和的比例因子$a \to \infty$在未来。用状态探测器诊断法分析了该模型,发现该模型不同于$Λ$ CDM模型,而更接近$Λ$ CDM点,即$a \to \infty.$。还分析了以视视界为宇宙边界的广义热力学第二定律的状态,发现当$0 \leq \barζ<6$和$\barζ>6$的标度因子大于最小值时,该定律一般满足。值
2014-06-09 gr-qc
Reconstructing $f(R)$ gravity from viscous cosmology constrained by observations
在本文中,我们使用粘性$ω$ CDM方案(V- $ω$ CDM),通过几种不同的天体物理观测,包括Ia型超新星(SNe Ia),观测哈勃参数数据(OHD),威尔金森微波各向异性探测器9年数据(WMAP-9),普朗克观测和最新事件GW 150914(GW)的单点数据,重建$f(R)$理论。我们发现,来自SNe Ia+OHD+Planck+GW数据集的联合约束对V- $ω$ CDM方案的参数给出了比其他约束更严格的约束.随后,我们发现这些重建的$f(R)$理论在过去存在相当高的简并性,并且它们在当前时代开始表现出不同的进化行为,在遥远的未来也会有很大的不同。此外,我们还比较了在$f(R)-R$平面上用V-$ω$ CDM方案和用SNe Ia+OHD+Planck+GW数据约束的$ω$ CDM方案重建的$f(R)$理论,发现这两种方案都具有很高的简并度,这表明在整个宇宙演化过程中,体粘滞系数对V- $ω$ CDM模型的影响可以忽略不计.此外,还发现用这两个模型重建的$f(R)$理论与标准爱因斯坦引力理论的偏差很小。
2016-04-11 gr-qc
Running vacuum cosmology with bulk viscous matter
我们研究宇宙的后期加速,将大量的粘性物质与运行的真空。真空能量密度随哈勃参数($ρ_Λ\propto H^2$)的平方而变化,物质的体粘滞系数与膨胀速度($ξ\propto H$)成正比。我们得到了Friedmann方程的解析解,并使用组合数据集SN 1a + CMB + BAO + OHD估计了模型参数。我们估计宇宙的年龄为14 Gyr,略高于$Λ$ CDM模型预测的年龄。然而,这是一个改进的结果相比,由一类散装粘性物质占主导地位的模型预测的年龄。有趣的是,我们已经获得了作为$1.316\times 10^5$ kg $\textnormal m^{-1}$ $\textnormal s^{-1}$的物质组分的体粘滞系数,其比大多数体粘滞物质占主导地位的模型预测的值小一到两个数量级,并且其落在地球上发现的高粘滞材料的范围内。哈勃参数是比例因子的递减函数,在遥远的未来,它会达到一个恒定值,对应于演化的deSitter阶段。减速参数表明从物质主导的减速相到真空能量主导的加速相的转变,得到了转变红移为$z_T = 0.73$。状态发现者分析将我们的模型与目前的$Λ$ CDM模型区分开来,$r-s$轨迹揭示了真空能量的本质行为.相空间分析表明,宇宙在遥远的未来正朝着力学稳定态演化。熵的演化满足广义热力学第二定律,并且熵在遥远的未来演化中最大化。
2022-04-26 gr-qc
Interacting Holographic Viscous Dark Energy Model
在这篇手稿中,我们提出了一个推广的相互作用全息暗能量模型使用的粘性广义Chaubergin气体。我们还研究了考虑动态牛顿常数$G$的模型。在此基础上,我们重建了描述粘滞Chaubergin宇宙学的标量场的势和动力学。
2009-10-15 gr-qc
Brane Viscous Cosmology in the Plasma Era
我们考虑如何五维兰德尔Sundrum(单膜)理论变得修改时,考虑到整体粘度的宇宙流体膜。我们关注的等离子体时代之间的$10^{12}$ K(μ子对湮灭)约$5\times 10^9$ K(电子正电子湮没),其中包括一级夸克强子跃迁开始的能量密度约为$5\times 10^9\rm MeV^4$。各种可能性进行检查建模的体积粘度,优先考虑在年底从相对论动力学理论计算的结果。根据这一点,粘度在最高温度下可以忽略不计,但在等离子体时代的后期阶段可能会有百分之几的修正。我们还简要考虑了剪切粘度起作用的各向异性宇宙,并表明在Kasner模型的情况下,当宇宙的各向异性参数在等离子体时代初期为$A \sim 10^{-11} $量级,而在等离子体时代后期为$A \sim 10^{-2}$量级时,体粘滞度和剪切粘度的影响变得相当。
2014-10-08 gr-qc
Perturbations with bulk viscosity in modified chaplygin gas cosmology
本文利用1+3协变形式理论研究粘性修正Chaplygin气体模型的宇宙学扰动,通过数值求解长波和短波极限下的扰动方程,发现能量过密度对比度随红移衰减,且其结果与ΛCDM存在显著差异。
2024-11-18 gr-qc