De uitdijing van het heelal houdt de hoofden van astronomen en astrofysici al tientallen jaren bezig. Onder de kosmologische modellen die door de jaren heen zijn gesuggereerd, Lambda koude donkere materie (LCDM) modellen zijn de eenvoudigste modellen die elegante verklaringen kunnen geven van de eigenschappen van het heelal, bijv. de versnelde expansie van het late heelal en structurele formaties. Echter, het LCDM-model kampt met verschillende theoretische problemen, zoals het kosmologische constante probleem. Om deze moeilijkheden op te lossen, Er zijn onlangs alternatieve thermodynamische scenario's voorgesteld die het concept van de thermodynamica van zwarte gaten uitbreiden.

"Eerder onderzoek impliceert dat een bepaald type universum zich zal gedragen als een gewoon macroscopisch systeem. De uitdijing van het universum wordt waarschijnlijk gerelateerd aan de thermodynamica aan de horizon, gebaseerd op het holografische principe, " legt de auteur van de studie uit, Nobuyoshi Komatsu van de Universiteit van Kanazawa.

"Ik overwoog een kosmologisch model met een machtswetterm, uitgaande van toepassing van de holografische uitrustingswet. De power-law term is evenredig met H ^α , waar H is de Hubble-parameter en α wordt beschouwd als een vrije parameter ( α kan verband houden met de verstrengeling van de kwantumvelden dicht bij de horizon)."

"Ik heb het voorgestelde model gebruikt om de thermodynamische eigenschappen aan de horizon van het heelal te bestuderen, gericht op de evoluties van de Bekenstein-Hawking entropie. Ik ontdekte dat het model voldoet aan de tweede wet van de thermodynamica aan de horizon, ", zegt universitair hoofddocent Komatsu.

"In aanvulling, Ik heb het model gebruikt om de relaxatie-achtige processen te onderzoeken die plaatsvinden vóór de laatste fase van de evolutie van het heelal en zo de studie van de maximalisatie van de entropie mogelijk te maken."

"Figuur 1 toont de grenzen voor maximalisatie van de entropie in de ( α , ) vliegtuig. Hier, ψ vertegenwoordigt een soort dichtheidsparameter voor de effectieve donkere energie. De bovenzijde van elke grens komt overeen met het gebied dat voldoet aan de voorwaarden voor maximalisatie van de entropie. Bijvoorbeeld, het punt voor het verfijnde LCDM-model blijkt op dit moment te voldoen aan de voorwaarden voor maximalisatie van de entropie. In aanvulling, het gebied dichtbij dit punt voldoet ook aan de voorwaarden voor maximalisatie van de entropie, zowel nu als in de toekomst. Kosmologische modellen in deze regio hebben waarschijnlijk de voorkeur vanuit een thermodynamisch oogpunt, ", zegt universitair hoofddocent Komatsu.

Naast de gerapporteerde resultaten van het onderzoek, het is te hopen dat het ontwikkelde model zal dienen om discussie en analyse mogelijk te maken van het brede scala aan momenteel beschikbare kosmologische modellen vanuit een thermodynamisch perspectief.