В работе Validity of Thermodynamical Laws in Dark Energy Filled Universe рассмотрены термодинамические свойства трех моделей плоской Вселенной в метрике FRW, состоящей только из темной энергии c уравнением состояния $p=w\rho$.

При рассмотрении считалось, что параметр уравнения состояния $w$ зависит от красного смещения $z$. При рассмотрении предпологалось, что всегда существует физический горизонт Вселенной ("apparent horizon") термодинамические свойства которого и изучались. Горизонт событий ("event horizon")(космологический) и физический горизонт являются совершенно разными поверхностями. Были рассмотрены физические различая первого и второго законов термодинамики на горизонте событие и физическом горизонте. Различные модели Вселенной задавались тремя параметризациями уравнений состояния темной энергии:

модель 1: $$w=w_{0}+w_{1}\frac{z}{1+z}$$

модель 2: $$w(z)=-1+\frac{(1+z)}{3}\frac{A_{1}+2A_{2}(1+z)}{A_{0}+2A_{1}(1+z)+A_{2}(1+z)^{2}}$$

модель 3: $$w=w_{0}+w_{1}log(1+z)$$

Эти параметризации уравнений состояния находятся в хорошем согласии с наблюдательными данными для различных значений красного смещения $z$.

Далее в работе стандартным образом производится определение температуры и энтропии на поверхности горизонта. Аналитически показано, что для этих типов темной энергии законы термодинамики на физическом горизонте всегда выполняются.

Для горизонта событий получены трудные для понимания и аналитического анализа выражения. Численный анализ показал что для первой и второй модели темной энергии законы термодинамики на горизонте нарушаются.

Для третей модели первый закон термодинамики нарушается на ранних этапах эволюции Вселенной, но выполняется на поздних. Справедливость второго закона термодинамики зависит только от значения параметров.

Комментарии (1):

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.