Constructing an Entropy-Force Model of the Expansion of the Universe due to Gravitationally Induced Production of Dark Matter

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In the framework of entropic cosmology and Prigozhin’s gravitational theory about the connection between geometry and matter, providing the production of particles in the cosmological fluid, as well as in the assumption of exchange entropy at the event horizon, a one-liquid model of the evolution of a spatially flat, homogeneous and isotropic Universe is constructed. For its construction the energy conservation equation is derived from the first law of thermodynamics taking into account gravitationally induced creation of matter and exchange energy processes on the visible horizon of the Universe. On the basis of the energy equation and the fundamental Friedman equation describing the expansion of the Universe, modified Friedman-Robertson-Walker equations have been constructed in the context of the entropic formalism, designed for modelling various dynamical aspects of the evolution of the Universe taking into account adiabatic creation of matter. Several forms of exchangeable phenomenological non-extensive entropies associated with the region of the apparent cosmological horizon were used in their derivation. The obtained evolutionary model, consistent with the standard Λ-model for cold dark matter, is intended to describe without introducing new fields the accelerated expansion of the late Universe, providing its cosmological history.

全文:

受限制的访问

作者简介

M. Marov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: kolesn@keldysh.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Kolesnichenko

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: kolesn@keldysh.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  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).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © The Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».