熱力学の第一法則と宇宙論におけるエネルギー運動量テンソルの保存との矛盾を回避する試みについて

要約 一般的な理想流体において、熱力学の第一法則（熱力学におけるエネルギー保存）とエネルギー運動量テンソルの保存は、宇宙論の文脈において矛盾する可能性があります。本研究では、理想流体のエネルギー保存方程式を修正するか、宇宙論における理想流体の状態方程式を再定義することにより、この矛盾を回避できることがわかりました。まず、理想気体と同じ熱力学的特性を持つ特別な理想流体、すなわち理想気体のような塵について研究します。これらの二つの方法を理想気体のような塵にそれぞれ適用することで、熱力学におけるエネルギー保存と宇宙論におけるエネルギー運動量テンソルの保存との一貫性を数学的に実装します。理想気体のような塵のエントロピーの進化は、両方の方法が特定の条件下で熱力学的に適合することを示しています。最後に、一般的な理想流体に研究を拡張し、理想流体が熱力学の第二法則を満たす条件を得ます。