Tratando de enseñarme a los fundamentos de la cosmología. Puedo ver por qué, en un universo en expansión, la radiación y la densidad de la materia y la radiación de la materia y de la presión puede variar con el tiempo. Pero ¿por qué se asume que la energía oscura es independiente del tiempo?
En mi libro de texto, es sólo una especie de dijo como si cegadoramente obvio.
Muchas gracias
Invariable en el tiempo de la energía oscura es la forma más simple. Invariable en el tiempo de la energía oscura aparece en el GR ecuaciones de campo de la misma manera como una constante cosmológica, por lo que es fácil de manejar.
Hay un montón de otros sugirieron formas de energía oscura que varían con el tiempo. Véase, por ejemplo, wikipedia.org/wiki/Quintessence_(física).
Einstein llamó a la constante cosmológica su mayor metedura de pata, que dijo que cuando se lo dijo a alguien el universo se estaba expandiendo, y luego revisó su teoría, basada en lo poco que se sabía en aquel entonces. Él se acercó a ella originalmente para explicar una estática, no del universo en expansión, la cual fue aceptada hasta que las observaciones del corrimiento al rojo por el Hubble. La energía no se crea ni se destruye, sólo cambia de forma. No es razonable decir con certeza que la energía oscura sigue siendo a densidad constante con el tiempo y la expansión, como todas las demás formas de energía no, y nosotros no lo puede ver ni medir, excepto por cálculos basados en suposiciones basadas en observaciones. La Navaja de Occam dice que el más suposiciones de una solución, lo más probable es malo.
En primer lugar, cuando se dice que "la energía oscura es independiente del tiempo', esto significa que la densidad de la energía oscura es invariante, no la cantidad total, que de hecho aumentan con el tamaño del universo. Por supuesto, la "energía oscura" o "quintaesencia" en los modelos más sencillos son sólo cosmológico constantes. I. e., el mismo "constante" que aparece en las ecuaciones de Einstein. Otra forma de obtener una constante contribución a la densidad de energía es tener un campo escalar que es descansar en el mínimo de su potencial. Muchos de los más populares inflacionario modelos están basados en esta imagen. Desde la perspectiva de la física elemental, sin embargo, la explicación más fácil es que la energía oscura es constante debido a que la ecuación de estado. La ecuación de estado dice que la densidad de energía es igual a la presión, la cual, uno puede demostrar fácilmente, implica que la densidad de energía es constante a medida que el universo se expande. (dE=pdV, por lo tanto, dE/dV = E/V, lo que implica que E es proporcional a V, o que la densidad de energía es constante.)
Por cierto, uno podría preguntarse por qué la energía positiva de la densidad no causa que el universo colapse. En su lugar, la energía oscura combustibles de la expansión. La respuesta es que la presión mayor que la densidad de energía en las ecuaciones de Einstein, ya que hay 3 direcciones del espacio, y sólo uno, de tiempo y de la presión está relacionada con las direcciones espaciales, mientras que la energía está relacionada con el tiempo. Esto significa que la presión es, básicamente, tres veces más eficaz en la expansión del universo, como la energía es en la contratación, resultando en una red (aceleración) de expansión.
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