Astronomie bez dalekohledu - velké a malé ripy

Pin
Send
Share
Send

Jedním z mnoha zdánlivě nepravděpodobných rysů temné energie je to, že její hustota je v průběhu času považována za konstantní. Takže i když se vesmír v průběhu času rozšiřuje, temná energie se na rozdíl od zbytku vesmíru nezředí.

Jak se vesmír rozšiřuje, zdá se, že z ničeho nic se zdá více temné energie, aby udržovalo konstantní hustotu temné energie vesmíru. Takže jak časem plyne, temná energie se stane stále dominantnějším podílem pozorovatelného vesmíru - pamatuje si, že se již odhaduje na 73%.

Snadným řešením je říci, že temná energie je rysem, který je vlastní látce časoprostoru, takže jak se vesmír rozšiřuje a rozšiřuje se časoprostor, tak temná energie roste a její hustota zůstává konstantní. A to je v pořádku, dokud si uvědomíme, že to tak není opravdu energie - protože naše jinak vysoce spolehlivé tři zákony termodynamiky zřejmě nedovolují, aby se energie chovala takovým způsobem.

Snadným řešením pro vysvětlení rovnoměrného zrychlení expanze vesmíru je navrhnout, aby temná energie měla vlastnost podtlaku - kde podtlak je prvek vlastní expanzi.

Při použití této tajemné logiky na pozorování pozorovaná zdánlivá plochost geometrie vesmíru naznačuje, že poměr tlaku temné energie k hustotě temné energie je přibližně 1 nebo přesněji -1, protože se jedná o podtlak. Tento vztah je známý jako stavová rovnice pro temnou energii.

Ve spekulacích o tom, co by se mohlo stát v budoucnosti vesmíru, je snadným řešením předpokládat, že temná energie je přesně to, co je - a že tento poměr tlaku k hustotě bude udržován na -1 neurčitě, bez ohledu na to, co to znamená.

Kosmologové jsou však zřídka rádi, když tam věci nechávají a spekulovali o tom, co by se mohlo stát, kdyby státní rovnice nezůstala na -1.

Pokud by hustota temné energie v průběhu času klesala, rychlost zrychlení univerzální expanze by klesala a potenciálně by ustávala, kdyby poměr tlaku / hustoty dosáhl -1/3. Na druhou stranu, pokud se hustota temné energie zvýšila a poměr tlaku / hustoty klesl pod -1 (tj. Směrem k -2, nebo -3 atd.), Dostanete scénáře fantomové energie. Fantomová energie je temná energie, jejíž hustota se postupem času zvyšuje. A pozastavme se zde, abychom si uvědomili, že Phantom (duch, který chodí) je fiktivní postava.

Každopádně, jak se vesmír rozšiřuje a dovolujeme zvyšování hustoty fantomové energie, potenciálně se blíží k nekonečnému v konečném časovém období, což způsobuje Big Rip, protože vesmír je nekonečný v měřítku a všechny vázané struktury, až k subatomovým částicím , jsou roztrhány. Při poměru tlaku / hustoty pouhých -1,5 se tento scénář mohl rozvinout za pouhých 22 miliard let.

Frampton a kol. Navrhují alternativní scénář Little Rip, kde je poměr tlaku / hustoty v průběhu času variabilní, takže vázané struktury jsou stále roztrhané, ale vesmír se v měřítku nekončí.

To by mohlo podpořit model cyklického vesmíru - protože vás to obnáší problémy s entropií. Hypotetický Velký třesk - cyklický vesmír Big Crunch má entropický problém, protože volná energie se ztratí, jakmile se vše stane gravitačním způsobem - takže na konci Crunchu skončíte s jednou velkou černou dírou.

Little Rip vám potenciálně umožní restartovat entropii, protože vše je rozděleno od sebe, a tak může postupovat od nuly skrz dlouhý proces gravitační vazby znovu - vytvářející nové hvězdy a galaxie v procesu.

Každopádně v neděli ráno - čas na velký brunch.

Další čtení: Frampton et al. Little Rip.

Pin
Send
Share
Send