¿Por qué es importante que la ecuación de parámetro de estado de la energía oscura se mide?

Question

La ecuación de estado de un fluido perfecto es que $p=\omega \rho c^{2}$ donde $p$ es la presión, $\rho$ es la densidad, $c$ es el vacío la velocidad de la luz, y $\omega$ es conocida como la ecuación de estado del parámetro. $\omega$ puede ser constante o variable en el tiempo. Estoy buscando para la amplia gama de respuestas (y referencias si es posible) a la siguiente:

• ¿Por qué es importante que la ecuación de parámetro de estado de la energía oscura se mide?
• ¿Qué nos dicen?
• ¿Cuáles son las implicaciones?

Answer 1

Esto nos da una pista sobre el futuro del universo, ya que la energía oscura es la forma dominante de la energía en el universo y que será aún más dominante en el futuro. El valor preciso de $w$ por lo tanto, tienen un efecto significativo sobre el futuro perfil de expansión.

Esto es de un blog post que escribí sobre el tema, la Energía Oscura y el Horizonte Cósmico. El valor de $w$ tiene un efecto significativo en el comportamiento de la radiación cósmica de horizonte en el futuro lejano - para $w = -1$ se mantiene un tamaño constante, para $w > -1$ crece sin límite en el tiempo, y para $w < -1$ se encoge. En el último caso, el factor de escala se extiende hacia el infinito en un tiempo finito - un escenario llamado el Big Rip.

Más generalmente, la medición de la energía oscura en todas las formas en que podemos pensar si nos dan pistas acerca de por qué diablos las cosas es. No olvides que la "oscuridad" sólo significa "sabemos que está ahí, pero no nos pidas que lo explique". El hecho de que es la forma dominante de la energía en el universo y tenemos ninguna idea de lo que es suficiente razón para ser curioso!

Answer 2

Referencias:

http://wfirst.gsfc.nasa.gov/science/DETF_Report.pdf

http://arxiv.org/abs/1211.0310

http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=102

Usted preguntó por las buenas referencias. Aquí son tres. No sé tu nivel de sofisticación, pero estas se han escrito para un financiador del punto de vista y son por lo tanto más fáciles de entender. Pero las muchas referencias que figuran en el mismo se dará una descripción más detallada del enfoque de la ciencia si que es lo que te interesa.

La primera referencia, desde alrededor de 2005, sigue siendo considerado como la declaración definitiva del problema desde un punto de vista. La segunda, a partir de 2012, es una muy buena actualización desde una perspectiva de proyecto (LSST). El tercero, un sitio web, le da la corriente de referencia en europa relacionadas con el proyecto de espacio (Euclides).

También se le preguntó por qué esto es importante. Todo el mundo parece estar de acuerdo en que la energía oscura es la más masiva problema no resuelto en la cosmología. Permítanme citar la parte superior de la tercera referencia:

"Tema: ¿Cómo el Universo se originan y qué es esto?"

Es que lo suficientemente importante para usted? (Sonrisa)

Answer 3

@NathanReed da una buena explicación de las consecuencias. Voy a tratar de abordar mejor los otros aspectos.

Como usted ha mencionado en la pregunta $\omega$ es algún parámetro para caracterizar con eficacia y modelo de las propiedades termodinámicas de algunas cosas (la energía oscura en este caso). No nos dice lo que las cosas realmente está hecho. Tenemos muchos modelos diferentes de lo microscópico teoría explica la energía oscura, y predicen los diferentes valores de $\omega$. Para la medición de $\omega$ nos da un camino para la comprobación de las teorías microscópicas. Por ejemplo: Si la energía oscura es descrito por una constante cosmológica, a continuación,$\omega = -1$. Si en lugar de eso consistió en (decir) escalar o tensor de campos, o alguna combinación, dependiendo de los detalles microscópicos de la teoría, los diferentes valores de $\omega$ va a ser pronosticada para la energía oscura.

Efectivos combinados $omega$ para todas las cosas en el universo (juntos) es una combinación ponderada de las contribuciones de cosas como el movimiento lento de la materia (tanto bariónica y oscuro) con $\omega=0$, ultrarelativistic asunto con $\omega = \frac{1}{3}$ y la energía oscura (presumiblemente $\omega \sim -1$). Para una medición precisa de las $\omega$ también nos dará una idea de la abundancia relativa de los diferentes tipos de cosas.

Referencias

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_state_%28cosmology%29
2. http://www.scholarpedia.org/article/Dark_energy y más referencias que aparecen allí.
3. Los libros de texto estándar en gran escala de la cosmología debes hablar de esto. Usted puede mirar (decir) de Weinberg texto.

Answer 4

Es Einstein vs Bohr todo de nuevo. Si w es exactamente -1 y no cambia, luego de Einstein que la constante cosmológica es la explicación correcta. Si es otra cosa, entonces no hay otra explicación, más probable es que un campo cuántico. Google o wiki "Quintaesencia" para uno de los principales contendientes. Esta vez, hasta el momento, Einstein parece estar ganando, pero el quantum de la pandilla aún no está listo para aceptar esto.