Энтропийная космология на основе дуальной энтропии Каниадакиса на космологическом горизонте Вселенной

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В рамках энтропийной космологии рассматриваются несколько вариантов модели эволюции Вселенной, основанной на системе уравнений Фридмана-Робертсона-Уокера (FRW), реконструированных с учетом новой модификации дуальной энтропии Каниадакиса на космологическом горизонте. При этом модификация проведена путем замены энтропии Бекенштейна-Хокинга в дуальном выражении энтропии Каниадакиса (в котором все состояния имеют одинаковую вероятность) на энтропию Барроу, связанную с трансформацией горизонта поверхности Вселенной за счет квантово-гравитационных эффектов. В результате получены различные космологические сценарии ускоренного расширения Вселенной на основе реконструированных уравнений FRW, содержащих дополнительный силовой член, зависящий от двух свободных параметров модели: параметра деформации энтропии Каниадакиса, отвечающего за учет особенностей пространства-времени, обусловленного дальнодействующей природой гравитации, и параметра деформации энтропии Барроу, отвечающего за фрактальную структуру поверхности космологического горизонта, связанную с действием гравитационно-квантовых эффектов. Наличие двух свободных параметров позволяет получить новые варианты движущих сил в уравнениях FRW, которые вызывают отклонение от “стандартной” голографической модели Бекенштейна-Хокинга и тем самым приводят к более точному приближению к действительности. Предлагаемый подход отвечает известным требованиям к термодинамическому моделированию динамической эволюции Вселенной без привлечения концепции гипотетической темной энергии и основан на использовании антигравитационных энтропийных сил. Полученные результаты показывают, что предложенный энтропийный формализм может открыть дополнительные возможности для более глубокого ознакомления с природой пространства-времени и с фрактальными свойствами горизонта Вселенной.

Об авторах

А. В. Колесниченко

Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Москва, Россия

Email: al-vl-kolesn@yandex.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. E.N. Saridakis et al., Springer, arXiv:2105.12582v2 [gr-qc] (2023).
  2. M. Ishak, Living Rev. Rel. 22, arXiv:1806.10122v2 [astro-ph.CO] (2019).
  3. J.D. Bekenstein, Phys. Rev. D 7, 2333 (1975).
  4. S. Hawking, Commun. Math. Phys. 43, 199 (1975).
  5. R. Bousso, Reviews of modern physics 74, 825 (2002).
  6. E. Verlinde, J. High Energy Phys. 4, 1 (2011).
  7. L. Susskind, J. Math. Phys. 36, 6377 (1995).
  8. D.A. Easson, P.H. Frampton and G.F. Smoot, Phys. Lett. B 696, 273 (2011).
  9. R.G. Cai, L.M. Cao and N. Ohta, Phys. Rev. D 81, 061501 (2010).
  10. S. Basilakos, D. Polarski and J. Solа, Phys. Rev. D 86, 043010 (2012).
  11. T. Qiu, E.N. Saridakis, Phys. Rev. D 85, 043504 (2012).
  12. G.G. Luciano, Eur. Phys. J. C 82, 314 (2022).
  13. A. Sheykhi, Phys. Lett. B 850, id. 138495 (2024).
  14. H. Moradpour, A.H. Ziaie and M. Kord Zangeneh, Eur. Phys. J. C 80, 732 (2020).
  15. H. Moradpour, S. Sheykhi, C. Corda and I.G. Salako, Physics Letters B 783, 82 (2018).
  16. G.W. Gibbons, S.W. Hawking, Phys. Rev. D 15, 738 (1977).
  17. W. de Sitter, Proc. Roy. Acad. Sci. (Amsterdam) 19, 1217 (1917).
  18. S. Nojiri and S.D. Odintsov, Phys. Rept. 505, 59 [arXiv:1011.0544 [gr-qc]] (2011).
  19. A. Rеnyi, In: Proceedings of the Fourth Berkeley Symposium on Mathematics, Statistics and Probability (University California Press, Berkeley, 1, 547, 1961).
  20. C. Tsallis, L.J. L. Cirto, Eur. Phys. J. C 73, 2487 (2013).
  21. J.D. Barrow, Phys. Lett. B 808,135643 (2020).
  22. B.D. Sharma, D.P. Mittal, J. Comb. Inform. & Syst. Sci. 2, 122 (1975).
  23. G. Kaniadakis, Phys. Rev. E 66, 056125 (2002).
  24. S. Ghaffari et al., Mod. Phys. Lett. A 35, 1950341 (2020.
  25. T. S. Biró, V.G. Czinner, Phys. Lett. B 726, 861 (2013).
  26. V.G. Czinner, H. Iguchi, Phys. Lett. B 752, 306 (2016).
  27. F.K. Anagnostopoulos, S. Basilakos and E.N. Saridakis, Eur. Phys. J. C 80, 826 (2020).
  28. E.N. Saridakis, J. Cosmol. and Astroparticle Phys., Issue 07, article id. 0311 (2020).
  29. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, Europhysics Letters 133, Issue 4, id. 49001, arXiv:2107. 04869 v2 [gr-qc] (2021).
  30. A. Jawad, Z. Abideen and S. Rani, Mod. Phys. Lett. A 38, 2350037 (2023).
  31. Y.-F. Cai, E. Saridakis, Phys. Lett. B 697, 280 (2011).
  32. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, A.C. R. Mendes and A. Bonilla, Europhys. Lett. 121, 45002 (2018).
  33. T. Padmanabhan, Phys. Rev. D 81, 124040 (2010).
  34. A. Sheykhi, Phys. Lett. B 785, 118 (2018).
  35. A. Sheykhi, Phys. Rev. D 103,123503 (2021).
  36. F.K. Anagnostopoulos, S. Basilakos, G. Kofinas and V. Zarikas, JCAP 053, arXiv:1806.10580 (2019).
  37. S.A. Hayward, R.D. Criscienzo, M. Nadalini, L. Vanzo and S. Zerbini, arXiv:0806.0014v2 [gr-qc] (2009).
  38. O. Farooq, F.R. Madiyar, S. Crandall and B. Ratra, Astrophys. J. 835, 26 (2017).
  39. Ч. Мизнер, К. Торн, Дж. Уилер, Гравитация. Том 2 (Изд-во “Мир”, 1977).
  40. J. Sola, J. Phys. Conf. Ser. 453, 012015 (2013).
  41. B. Ryden, Introduction to Cosmology (Cambridge University Press, 2017).
  42. M. Akbar, R.G. Cai, Phys. Lett. B 635, 7 (2006).
  43. A. Sheykhi, B. Wang, Phys. Lett. B 678, 434 (2009).
  44. N. Tamanini, Phys. Rev. D 92, 043524 (2015).
  45. B. Hu, Y. Ling, Phys. Rev. D 73, 123510 (2006).
  46. A.V. Kolesnichenko, M. Ya. Marov, Astronomy Reports 66, 786 (2022).
  47. J. Maddox, Nature 365, 103 (1993).
  48. S. Das, S. Shankaranarayanan, Phys. Rev. D 73, 121701(R) (2006).
  49. G. Hooft, arxiv.org/abs/gr-qc/9310026 (2009).
  50. S. Jalalzadeh, F.R. da Silva and P.V. Moniz, Eur. Phys. J. 81, 632 (2021).
  51. G. Leon, J. Magaña, A. Hernández-Almada, M.A. García-Aspeitia, T. Verdugo and V. Motta, JCAP 2012, id. 032P (2021).
  52. J.D. Barrow, S. Basilakos and E.N. Saridakis, Phys. Lett. B 815, 136134 (2021).
  53. S. Nojiri, S.D. Odintsov, E.N. Saridakis and R. Myrzakulov, Nucl. Phys. B 950, 114850 (2020).
  54. S. Nojiri, S.D. Odintsov and V.K. Oikonomou, Phys. Rept. 692 [arXiv:1705.11098 [gr-qc] (2017).
  55. S. Basilakos, M. Plionis and J. Sola, Phys. Rev. D 80, 083511 (2009).
  56. T. Padmanabhan, S.M. Chitre, Phys. Lett. A 120, 433 (1987).
  57. B. Li, J. Barrow, Phys. Rev. D 79, id. 103521 (2009).
  58. O. Gron, Astrophys. and Space Sci. 173, 191(1990).
  59. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, arXiv:2009.05012 [gr-qc] (2020).
  60. A. Sayahian Jahromi, S.A. Moosavi, H. Moradpour, J.P. Morais Graça, I.P. Lobo, I.G. Salako and A. Jawad, Phys. Lett. B 780, 21 (2018).
  61. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, A.C. R. Mendes and A. Bonilla, EPL 121, 45002 [arXiv:1711.06513] (2018).
  62. A. Sheykhi, arXiv:2302.13012 (2024)
  63. A. Lymperis, S. Basilakos, E.N. Saridakis, Eur. Phys. J. C 81, 1037 (2021).
  64. A. Salehi, arXiv:2309.15956 (2023).
  65. N. Drepanoua, A. Lymperisb, E.N. Saridakisc, and K. Yesmakhanovae, Eur. Phys. J. C 82, 449 (2022).
  66. A. Hernandez-Almada, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 512, 5122 (2022).
  67. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, E.M. Barboza and R.C. Nunes, Int. J. Mod. Phys. A 32, no. 05, 1750028, [arXiv:1701.06898] (2017).
  68. E.M. C. Abreu, J.A. Neto, A.C. R. Mendes and R.M. de Paula, arXiv:1808.01891, (2019).
  69. C. Beck, Eur. Phys. J. A 40, 267 (2009).
  70. G. Kaniadakis, Phys. Rev. E 66, 056125, [arXiv:cond-mat/0210467] (2002).
  71. G. Kaniadakis, Phys. Rev. E 72, 036108, [arXiv:cond-mat/0507311] (2005).
  72. А.В. Колесниченко, Статистическая механика и термодинамика Тсаллиса неаддитивных систем. Введение в теорию и приложения (М.: Ленанд, Синергетика: от прошлого к будущему, № 87, 2019).
  73. А.В. Колесниченко, Неаддитивная термодинамика. Элементы теории и приложения (М: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 2024).
  74. N. Komatsu, Eur. Phys. J. C 77, 229 (2017).
  75. N. Aghanim et al., Astron. and Astrophys. 641, A6 [erratum: Astron. Astrophys. 652, C4 (2021)] [arXiv:1807.06209] (2020).
  76. C. Tsallis, Entropy 22, 17 (2020).
  77. S. Nojiri, S.D. Odintsov and T. Paul, Phys. Lett. B 831, arXiv:2205.08876 [gr-qc]] (2022).
  78. S. Nojiri, S.D. Odintsov and V. Faraoni, Phys. Rev. D 105 [arXiv:2201.02424 [gr-qc]] (2022).
  79. S. Nojiri, S.D. Odintsov and T. Paul, Universe 10 [arXiv:2409.01090 [gr-qc]] (2024).
  80. S.D. Odintsov, S. D’Onofrio and T. Paul, Phys. Dark Univ. 42 [arXiv:2306.15225 [gr-qc]] (2023).
  81. S.D. Odintsov, S. D’Onofrio and T. Paul, Phys. Lett. B 847 (2023).
  82. S.D. Odintsov, S. D’Onofrio and T. Paul, Symmetry 13 (2021).
  83. S. Nojiri, S.D. Odintsov and T. Paul, Phys. Lett. B 835 (2022).
  84. S. Nojiri, S.D. Odintsov, Phys. Lett. B 845 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025