宇宙中的结构起源于早期的密度扰动,初期的扰动分为绝热扰动和熵扰动。
绝热扰动:参加扰动的各种组分之间没有热交换,因此每个组分的熵不变。绝热扰动中的每个组分对平均密度的偏离正比于该组分的平均密度,即平均密度越大,扰动就越大。此类扰动也叫曲率扰动,因为在扰动理论中,总密度扰动(从而每组分的扰动)正比于空间曲率。
熵扰动:扰动过程中,熵不再是不变量,而是改变的量。对于每种组分而言,粒子数的相对扰动减去光子数的相对扰动叫做熵扰动。
CMB中存在十万分之一的扰动,这个扰动和今天宇宙中复杂的结构直接存在联系,即今天星系和星系团等质量庞大结构是由原初微小的密度扰动在引力不稳定性作用下增长起来的。
我们知道,宇宙中的熵主要来源于光子,所以就是组分所占的熵的比重,而就是这个比重的扰动。根据定义,光子本身没有熵扰动,这不等于说光子的熵不变。

为了将两类扰动分开,通常要求熵扰动中总的密度扰动为零,从而熵扰动引起的空间曲率为零。所以这类扰动又叫做等曲率扰动。宇宙学观测告诉我们,宇宙中的大部分扰动起源于绝热扰动,也就是说,每个都很小。重子数的扰动可以直接观测到,暗物质扰动可以间接观测到,中微子的扰动只能通过CMB(微波背景辐射)间接地观测到。
原初功率谱P(k)=Ak^n-1,标度不变n=1对应于绝热(等熵)扰动,等曲率n=-3.inflation模型预言绝热谱(即n=1)
大尺度上,熵扰动可以转化为绝热扰动,而反过来则不行。
基于暴胀(inflation)的宇宙学扰动理论
预言了一个原初扰动,它是产生微波背景和大尺度涨落的原初“种子”,大量天文观测数据表
明,这个扰动在大尺度上是近标度不变、绝热和近高斯的。而现存的暴胀模型有很多种,可
以利用今天的天文观测数据对其预言的暴胀模型参数和原初非高斯参数进行研究
熵扰动和绝热扰动

参考文献:
有莘野人的博客
宇宙大尺度结构和原初扰动非高斯性
研究进展

宇宙学扰动理论中若干问题研究 [中科院理论物理所博士学位答辩报告](2010)

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