Конструирование энтропийно-силовой модели расширения Вселенной, обусловленного гравитационно-индуцированным производством темной материи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках энтропийной космологии и гравитационной теории Пригожина о связи геометрии и материи, обеспечивающей производство частиц в космологической жидкости, а также в предположении обменной энтропии на событийном горизонте сконструирована одножидкостная модель эволюции пространственно плоской, однородной и изотропной Вселенной. Для ее построения выведено из первого закона термодинамики уравнение сохранения энергии с учетом гравитационно-индуцированного создания материи и обменных энергетических процессов на видимом горизонте Вселенной. На основе энергетического уравнения и фундаментального уравнения Фридмана, описывающего расширение Вселенной, сконструированы в контексте энтропийного формализма модифицированные уравнения Фридмана-Робертсона-Уокера, предназначенные для моделирования различных динамических аспектов эволюции Вселенной с учетом адиабатического создания материи. При их получении было использовано несколько форм обменных феноменологических неэкстенсивных энтропий, ассоциированных с областью видимого космологического горизонта. Полученная эволюционная модель, согласующаяся со стандартной Λ -моделью для холодной темной материи, предназначена для описания без введения новых полей ускоренного расширения поздней Вселенной, обеспечивая ее космологическую историю.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Я. Маров

Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наук

Email: kolesn@keldysh.ru
Россия, Москва

А. В. Колесниченко

Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolesn@keldysh.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. J. D. Bekenstein, Phys. Rev. D 7, 2333 (1975).
  2. S. W. Hawking, Commun. Math. Phys. 43, 199 (1975).
  3. R. Bousso, Reviews of modern physic 74, 825 (2002).
  4. T. Padmanabhan, Phys. Rev. D 81, 124040 (2010).
  5. E. Verlinde, J. High Energy Phys. 4, 1 (2011).
  6. L. Susskind, J. Math. Phys. 36, 6377 (1995).
  7. D. A. Easson, P. H. Frampton, G. F. Smoot, Physics Letters B 696, 273 (2011).
  8. D. A. Easson, P. H. Frampton, G. F. Smoot, arXiv.1003.1528 v3[hep.-th.] (2012).
  9. T. S. Koivisto, D. F. Mota, M. Zumalacárregui, J. Cosmol. Astropart. Phys. 02, id.027 (2011).
  10. M. Akbar, R. G. Cai, Phys. Rev. D 75, 084003 (2007).
  11. S. Basilakos, D. Polarski, J. Solа, Phys. Rev. D 86, 043010 (2012).
  12. N. Komatsu, S. Kimura, Phys. Rev. D 87, 043531 (2013).
  13. N. Komatsu, S. Kimura, Phys. Rev. D 88, 083534 (2013).
  14. A. V. Kolesnichenko, M. Ya. Marov, Mathematica Montisnigri L, 80 (2021).
  15. A. V. Kolesnichenko, M. Ya. Marov, Astronomy Reports 66, 786 (2022).
  16. W. de Sitter, Proc. Roy. Acad. Sci. (Amsterdam). 19, 1217 (1917).
  17. J. D. Barrow, Physics Letters B 808, 135643 (2020).
  18. J. D. Barrow, S. Basilakos, E. N. Saridakis, Physics Letters B 815, 136134 (2021).
  19. C. Tsallis, L. J. L. Cirto, Eur. Phys. J. C. 73, 2487 (2013).
  20. V. G. Czinner, H. Iguchi, Phys. Lett. B. 752, 306 (2016).
  21. G. Kaniadakis, A. M. Scarfone, Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications 305, 69 (2002).
  22. E. M. C. Abreu, J. A. Neto, Europhysics Letters 133, 49001 (2021).
  23. B. D. Sharma, D. P. Mittal, J. Comb. Inform. & Syst. Sci. 2, 122 (1975).
  24. J. A. Sayahian, S. A. Moosavi, H. Moradpour, J. P. Morais Graça, I. P. Lobo, I. G. Salako, A. Jawad, Physics Letters B 780, 21 (2018).
  25. F.K. Anagnostopoulos, S. Basilakos, E.N. Saridakis, Eur. Phys. J. C. 80, 826 (2020).
  26. S. Basilakos, J. Solа, Phys. Rev. D. 90, 023008 (2014).
  27. B. Hu, Y. Ling, Phys. Rev. D. 73, 123510 (2006).
  28. Y. Wang, D. Wands, G.-B. Zhao, L. Xu, Phys. Rev. D. 90, 023502 (2014).
  29. N. Tamanini, Phys. Rev. D. 92, 043524 (2015).
  30. N. Komatsu, S. Kimura, Phys. Rev. D. 93, 043530 (2016).
  31. E. Schrodinger, Physica 6, 899 (1939).
  32. L. Parker, Phys. Rev. Lett. 21, 562 (1968).
  33. L. Parker, Phys. Rev. 183, 1057 (1969).
  34. N. D. Birrell, P. C. Davies Quantum Fields in Curved Space. (Cambridge University Press, Cambridge, 1982).
  35. I. Prigogine, J. Geheniau, E. Gunzig, P. Nardone, General Relativity and Gravitation 21, 767 (1989).
  36. M. O. Calvao, J. A. S. Lima, I. Waga, Physics Letters A 162, 223 (1992).
  37. N. Komatsu, S. Kimura, Phys. Rev. D 92, 043507 (2015).
  38. D. Clowe, M. Bradac, A. H. Gonzalez, M. Markevitch, S. W. Randall, C. Jones, D. Zaritsky, Astrophys. J. 648, L109 (2006) .
  39. J. Sola, J. Phys. Conf. Ser. 453, 012015 (2013).
  40. С. Вайнберг. Гравитация и Космология. Принципы и приложения общей теорииотносительности (Волгоград, Изд-во «ПЛАТОН», 2000).
  41. B. Ryden Introduction to Cosmology (Cambridge University Press, 2017).
  42. J. A. S. Lima, A. S. M. Germano, Physics Letters A 170, 373 (1992).
  43. J. A. S. Lima, A. S. M. Germano, L. R. W. Abramo, Phys. Rev. D 53, 4285 (1996).
  44. J. A. S.Lima, I. Baranov, Phys. Rev. D 90, 043515 (2014).
  45. N. Komatsu, Phys. Rev. D 99, 043523 (2019).
  46. S. Weinberg, Astrophys. J. 168, 175 (1971).
  47. S. Weinberg Gravitation and cosmology, Principles and Applications of the general Theory of Relativity (John Wiley & Sons, New York, 1972).
  48. И. Пригожин, Р. Дефей. Химическая термодинамика (Новосибирск, 1966).
  49. R. Silva, J. A. S. Lima, M. O. Calvão, General Relativity and Gravitation 34, 865 (2002).
  50. J. Solà, A. Gómez-Valent, J. de Cruz Pérez, Astrophys. J. 811, L14 (2015).
  51. R. G Cai, S. P. Kim, JHEP 0502, 050 (2005).
  52. J. A. S. Lima, J. A. M. Moreira, J. Santos, General Relativity and Gravitation 30, 425 (1998).
  53. G. Steigman, R. C. Santos, J. A. S. Lima, JCAP 0906, 033 (2009).
  54. A. G. Riess, A. V. Filippenko, P. Challis, A. Clocchiatti, A. Diercks, P. M. Garnavich, J. Tonry, Astron. J. 116, 1009 (1998).
  55. S. Perlmutter, M. S. Turner, M. White, Phys. Rev. Lett. 83, 670 (1999).
  56. J. D. Barrow, T. Clifton, Phys. Rev. D 73, 103520 (2006).
  57. G. Kaniadakis, Phys. Rev. E 66, 056125 (2002).
  58. А. В. Колесниченко. Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша 17, 36 (2020).
  59. А. В. Колесниченко. Mathematica Montisnigri. XLII, 74 (2018).
  60. А. В. Колесниченко. Статистическая механика и термодинамика Тсаллиса неаддитивных систем: Введение в теорию и приложения (М.: ЛЕНАНД, 2019).
  61. Y.-F. Cai, E. Saridakis, Physics Letters B 697, 280 (2011).
  62. T. Padmanabhan, Rept. Prog. Phys. 73, 046901 (2010).
  63. D. F. Torres, H. Vucetich, A. Plastino, Phys. Rev. Lett. 79, 1588 (1997).
  64. Y. Aditya, S. Mandal, P. Sahoo, D. Reddy, Eur. Phys. J. 79, 1020 (2019).
  65. G. Wilk, Z. Wlodarczyk, Phys. Rev. Lett. 84, 2770 (2000).
  66. S. Waheed, Eur. Phys. J. Plus. 135, 11 (2020).
  67. E. N. Saridakis, J. Cosmol. and Astroparticle Phys. 07, id. 031 (2020).
  68. E. N. Saridakis, S. Basilakos, Eur. Phys. J. C. 7, 644 (2021).
  69. S. Basilakos, M. Plionis, Sola J. Phys. Rev. D 80, 083511 (2009).
  70. A. S. Jahromi, S. Moosavi, H. Moradpour, J. M. Graca, I. Lobo, I. Salako, A. Jawad, Physics Letters B 780, 056125 (2018).
  71. N. Komatsu, Phys. Rev. D 96, 103507 (2017).
  72. N. Komatsu, Eur. Phys. J. C. 77, 229 (2017).
  73. А. В. Колесниченко, М. Я. Маров. Астрон. журн. 99, 740 (2022).
  74. R. C. Nunes, E. M. Barboza, E. M. C. Abreu, J. A. Neto, J. Cosmol. and Astroparticle Phys. 08, 051 (2016).
  75. T. Padmanabhan, Modern Physics Letters A 25, 1129 (2010).
  76. E. M. C. Abreu, J. A. Neto, A. C. R. Mendes, R. M. de Paula, Chaos, Solitons & Fractals 118, 307 (2019).
  77. T. Padmanabhan, S. M. Chitre, Physics Letters A 120, 433 (1987).
  78. B. Li, J. Barrow, Phys. Rev. D 79, id. 103521 (2009).
  79. A. Avelino, U. Nucamendi, J. Cosmol. and Astroparticle Phys. 08, id. 009 (2010).
  80. X.-H. Meng, X. Dou, Communicationsin Theoretical Physics 52, 377 (2009).
  81. X. Dou, X.-H. Meng, Adv. Astron. 2011, 829340 (2011).
  82. G. Kaniadakis, P. Quarati, A.M. Scarfone, Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications 305, 76 (2002).
  83. A.V. Kolesnichenko, Mathematica Montisnigri XLVIII, 118 (2020).
  84. G. Kaniadakis, Entropy 15, 3983 (2013).
  85. E. M. C. Abreu, J. A. Neto, E. M. Jr. Barboza, A. C. R. Mendes, B. B. Soares, Modern Physics Letters A 35, 2050266 (2020) .
  86. E. M. C. Abreu, J. A. Neto, arXiv:2107.04869v2 [gr-qc] (2021).
  87. И. С. Градштейн, И. М. Рыжик. Таблицы интегралов сумм рядов и произведений (М.: Физматгиз, 1963).
  88. М. Я. Маров. Космос: От Солнечной системы вглубь Вселенной (М.: Физматгиз, 2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024