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GR: Gravitation und Relativitätstheorie

GR 11: Astrophysics

GR 11.4: Vortrag

Donnerstag, 18. März 1999, 15:20–15:40, AM1

Verallgemeinertes thermodynamisches Gleichgewicht und selbstwechselwirkendes Gas-Universum — •Winfried Zimdahl¹ und Alexander Balakin² — ¹Fakultät für Physik, Universität Konstanz, PF 5560 M678, 78457 Konstanz — ²Department of General Relativity and Gravitation, Kazan State University, 420008 Kazan, Rußland

Das Gleichgewichtskonzept der relativistischen Gasdynamik wird so verallgemeinert, daß es auch Systeme mit nicht erhaltener Teilchenzahl umfaßt [1,2,3]. Die entsprechenden Wechselwirkungen werden mit Hilfe einer effektiven Einteilchenkraft in der Boltzmann-Gleichung beschrieben. Das verallgemeinerte Gleichgewicht ist durch eine Jüttnersche Verteilungsfunktion gekennzeichnet, deren Momente im allgemeinen nicht erhalten sind. Insbesondere ist die mit einer Teilchenproduktion verbundene Erweiterung des Phasenraums auch mit der Produktion von Entropie verbunden. Auf der makroskopischen Ebene führt die Selbstwechselwirkung zu einem effektiven viskosen Druck.

Wir diskutieren kosmologische Anwendungen und zeigen, daß ein solches Gleichgewicht in einem homogenen, isotropen, selbstwechselwirkenden Gas-Universum in vielen Fällen eine beschleunigte Expansion (inflationäres Verhalten) erfordert.

[1] W. Zimdahl, Phys. Rev. D 57, 2245 (1998)

[2] W. Zimdahl, A. B. Balakin Class. Quantum Grav. 15, 3259 (1998)

[3] W. Zimdahl, A.B. Balakin, Phys. Rev. D 58, 063503 (1998)