Ecuación de estado en cosmología

Question

En cosmología usualmente asumimos que la materia sigue una ecuación de estado dada por

$$ P = w \ rho. $$ Dado que tenemos muchas propuestas teóricas no estándar para teorías de campo y materia exótica, ¿esta ecuación es siempre lineal? ¿Hay ejemplos de teorías donde no lo es? Y cómo es esto motivado?

Answer 1

Me gustaría poner esto como un comentario, pero no tiene suficiente rep...de todos modos, como este de respuesta y los comentarios dentro del estado, la ecuación de estado no es necesariamente lineal. Una cosa que me gustaría añadir es que uno puede definir $w$ a ser la relación de $\frac{P}{\rho}$ (es adimensional), y dado que en general tanto la presión y la densidad depende del tiempo (no $\vec x$ dependencia está permitido en un perfecto FRW universo), a continuación, $w$ va a ser dependiente del tiempo como así, por lo tanto la ecuación de estado es no-lineal. Un ejemplo de esto sería un escalar campo $\phi(t)$$w=\frac{\frac{1}{2}\dot\phi^2-V(\phi)}{\frac{1}{2}\dot\phi^2+V(\phi)}$, que se deriva de la energía-impulso del tensor, y se puede ver que la proporción es tiempo dependiente como el escalar campo que evoluciona con las ecuaciones de movimiento. Supongo que se podría imaginar algún otro tipo de campo (spinor, vector, etc.), pero no estoy seguro de si sería compatible con las simetrías de la FRW métrica.