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¿La energía oscura tiene la gravedad?

Así que sigo corriendo en esta idea en la Internet que sólo la masa de la gravedad, pero no la masa simplemente contenía la energía?

La energía rebota, o viaja a la velocidad de la luz, porque no está en la forma de un átomo, es en forma de luz, fotones, quarks, neutrinos, y cosas que aún no hemos descubierto.

No tendría sentido decir que si la masa puede deformar el espacio de su existencia, entonces todo lo que existe debe tener también ese efecto, pero en un grado mucho menor, un cuadrado de la velocidad de la luz menor, y sólo se pudo detectar que la gravedad que tenía, si no fue volando a su alrededor a la velocidad de la luz?

La razón por la que esto es importante es que la luz no puede escapar de un agujero negro, y creo que nada puede escapar de un agujero negro a través del tiempo, ya sea la luz, la energía oscura, fotones, neutrinos, o cualquier cosa que existe en todos, lo que significa que el destino del universo cambios.

Si la energía oscura es perderse en los agujeros negros debido a que tiene la gravedad por su existencia, entonces la empujando efecto que tiene se convierte en un efecto de arrastre a lo largo del tiempo, y entonces la única conclusión lógica es que el universo es eterno, se mueve en un ciclo interminable de big bang, big crunch, el big bang, la cual también explica por qué el Big Bang ocurrió y sigue ocurriendo, para siempre.

Si usted dice que la energía oscura sigue siendo a densidad constante a pesar de la expansión del universo, explicar por qué se hace esto, y la razón por la que cree, y por qué no tienen la gravedad. Cuando se esta demostrado, y lo que causó el Big Bang?

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Jim Puntos 16080

Perdóname por adelantado, esto puede volverse demasiado complicado. Yo voy a dar los hechos como escala hacia abajo, como puedo, pero aún lo suficientemente detallada. Creo que el suministro de usted con lo que tenemos y lo que le permite inferir, a partir de que es la mejor manera para evitar tergiversar la respuesta.

Aquí está la ecuación de la Relatividad General que describe cómo la gravedad interactúa con todo lo demás: $$R_{\mu\nu}-\frac{1}{2}g_{\mu\nu}R=8\pi G_NT_{\mu\nu}$$ En el lado izquierdo es la gravedad; es descrito por términos que tienen que ver con cómo el espacio se curva, se expande y se contrae. En el lado derecho es la materia, radiación, etc. Prácticamente todas las formas de energía.

Se determinó a través de la observación de que el universo como lo conocemos se está expandiendo y que la tasa de expansión se está acelerando. Para dar cuenta de la aceleración de la expansión, la que mejor se ajusten a la teoría incluye un término constante: $$R_{\mu\nu}-\frac{1}{2}g_{\mu\nu}(R-2\Lambda)=8\pi G_NT_{\mu\nu}$$ Alternativamente, uno podría elegir para expresar que el término constante en el lado derecho de la ecuación. No hace ninguna diferencia física. En consecuencia, se puede interpretar este término como una modificación a cómo la gravedad afecta el espacio-tiempo (si se ha añadido a la LHS) o como un término de energía con una presión negativa (si se ha añadido a la RHS).

Ahora, según original de la GR, tenemos las ecuaciones que describen la expansión del universo: $$\frac{\ddot a}{a}=-\frac{4\pi G_N}{3}\sum_i(\rho_i+3p_i)$$ $a$ representa lo que el universo se ha expandido, $\ddot a$ es la aceleración de la expansión, y $\rho_i$ $p_i$ son de la densidad de energía y la presión de la $i$th forma de energía (el resto son constantes). Ponemos en la materia, la materia oscura, la radiación, e incluso tratar el fondo de la curvatura del universo como una forma de energía aquí. Lo que encontramos es que cuando tratamos de la energía oscura como la energía y el conjunto de su presión será igual a la negativa de su densidad de energía, nuestras ecuaciones muy parecidas a las observaciones. Que es razón suficiente para como hacer eso. Sin embargo, también podemos encontrar (mediante una ecuación) que la densidad de energía de algo cuya presión es igual al negativo de la densidad de energía se mantiene constante durante todo el tiempo. Esto es inevitable, es uno de los mejores modelos de ajuste hasta el momento.

Además, la constante de la densidad de energía presenta otros efectos. La densidad de la energía de la materia o radiación disminuye con el tiempo. Por ejemplo, y esto debe ser intuitiva, la densidad de energía de la materia disminuye como $a^{-3}$. Que es, cae como el cubo de la expansión del universo. Y ¿por qué no? como el universo se expande, aumenta el volumen como la expansión en cubos; la densidad de energía es la energía, más que en volumen, por lo que disminuye como la expansión en cubos. La radiación va como $a^{-4}$, y otras energías disminución en tasas variables. Una densidad constante significa que después de un largo tiempo, se convierte en el dominante término en la ecuación anterior. Efectivamente, después de un largo tiempo: $$\frac{\ddot a}{a}=\frac{8\pi G_N}{3}\rho_{DE}$$ Este aluvión de ecuaciones podría significar nada en absoluto. Que está muy bien. Esta es una respuesta a qué es la energía oscura, por qué tiene una constante de la densidad de energía, y si se ha de gravedad.

En cuanto a si o no la energía oscura puede caer en un agujero negro, que es más complicado. Desde el punto de vista de la modificación de la gravedad, la energía oscura no es algo que se puede caer en un agujero negro. Sin embargo, desde el punto de vista de ser una energía adicional término, uno podría pensar que debe ser capaz de caer en un agujero negro. Sinceramente, yo no sé la respuesta, pero sé que hace una insignificante diferencia. La energía oscura es demasiado débil para tener un efecto en la escala de los agujeros negros. Incluso el pequeño de la gravedad del Sol es suficiente para negar el efecto de la energía oscura en todo el sistema solar, y probablemente un poco más. Como se puede ver en la última ecuación, en los últimos tiempos la aceleración de la expansión es positivo. La energía oscura nunca trae el universo a un Big Crunch. Para que la materia, radiación, etc, la aceleración de los términos en los últimos tiempos todos son negativos. La energía oscura es la prevención de un Big Crunch.

En respuesta a su última pregunta. Esto nunca fue "probado". Se postuló hace décadas y ha sido confirmado por muchos experimentos, pero ninguno que probar más allá de una duda. Como para qué causó el Big Bang. El Big Bang no fue un evento, fue un momento de tiempo. El Big Bang representa el punto en el tiempo donde la ecuación de $a$ (recordar que es el término que representa lo que el universo se ha expandido) llega a cero. Eso es todo. No tiene más necesidad de una causa que tiene cualquier instante de tiempo después de él.

4voto

John R Ramsden Puntos 143

Voy a responder a las siguientes preguntas:

1) ¿la energía oscura tiene la gravedad?

2) ¿por Qué la energía oscura tiene densidad constante durante la expansión del universo?

En primer lugar, el término de la energía oscura - es más de una etiqueta para muchos intentos de solución al problema de la expansión acelerada del universo. Uno de los más prometedores (o decir "mainstream") de las soluciones es la de la constante cosmológica o energía del vacío. Ambos de estos conceptos juegan un idéntico papel en las ecuaciones estándar de la cosmología, pero su origen es debido a una modificación de la teoría de la relatividad (la constante cosmológica $\Lambda$) o la física de las partículas (la energía del vacío). Ahora a las preguntas.

1) Si decimos que la expansión acelerada del universo es debido a una constante fundamental de la teoría de la gravedad de $\Lambda$, la energía Oscura, de hecho, no "tiene" la gravedad, ya que no es realmente la energía, es sólo la gravitación comporta de forma ligeramente diferente de lo que pensamos en grandes escalas.

Si decimos que la expansión acelerada es debido a la energía del vacío o de algún otro "no-corriente principal" de la energía, estamos seguros de que a través de la observación de que no nos sienten que es "local" efecto gravitacional, que es bultos de la energía oscura tirando de los objetos en el espacio. Esto significa que la energía debe estar muy homogénea, idealmente constante a lo largo de todo el espacio. Por qué? Porque si la distribución es completamente homogénea, no hay ningún mayor trozo de la energía oscura que sería atraído, más que en cualquier otro lugar - la gravedad sólo se cancela el local porque es igual en todas las direcciones, pero tiene un efecto en escalas cósmicas.

2) Si consideramos que la energía del vacío, es una energía inherente por unidad de volumen de espacio, incluso si está completamente vacío (vacío). Así como el volumen de un parche de el universo crece (como no hay "más espacio"), siempre hay una constante de energía por unidad de volumen. (Observe que la energía total del universo crece, este es un conocido resultado de estándar de la cosmología.) Esto se puede remontar de nuevo a que es básicamente un postulado de la propiedad de vacío en la teoría cuántica de campos y la teoría cuántica de campos en la curva de fondo.

En el caso de la constante cosmológica, no necesitamos ninguna argumentación de este tipo, la constante es una propiedad de la gravitación.

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