ดาราศาสตร์ที่ไม่มีกล้อง - ตัวใหญ่และตัวน้อย

Pin
Send
Share
Send

หนึ่งในองค์ประกอบที่ดูเหมือนไม่น่าเชื่อของพลังงานมืดคือความหนาแน่นของมันถูกคาดว่าจะคงที่ตลอดเวลา ดังนั้นแม้ว่าจักรวาลจะขยายออกไปตามกาลเวลาพลังงานแห่งความมืดก็ไม่ได้ถูกทำให้เจือจางเหมือนส่วนที่เหลือของเนื้อหาของจักรวาล

เมื่อเอกภพขยายตัวดูเหมือนว่าพลังงานมืดมากขึ้นจะปรากฏออกมาจากที่ใดเพื่อรักษาความหนาแน่นพลังงานมืดของค่าคงที่ของจักรวาล ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปพลังงานมืดจะกลายเป็นสัดส่วนที่โดดเด่นมากขึ้นของเอกภพที่สังเกตได้ - จำได้ว่ามันถูกประเมินแล้วว่าเป็น 73% ของมัน

วิธีแก้ปัญหาอย่างง่ายคือการพูดว่าพลังงานมืดเป็นคุณสมบัติที่มีอยู่ในโครงสร้างของอวกาศ - เวลาดังนั้นเมื่อจักรวาลขยายตัวและการขยายเวลาอวกาศเพิ่มขึ้นพลังงานมืดจึงเพิ่มขึ้นและความหนาแน่นคงที่ และนี่ก็ใช้ได้ตราบใดที่เรายอมรับว่ามันไม่เป็นเช่นนั้น จริงๆ พลังงาน - เนื่องจากกฎสามข้อของอุณหพลศาสตร์ที่เชื่อถือได้เป็นอย่างสูงของเราไม่อนุญาตให้ใช้พลังงานในรูปแบบดังกล่าว

ทางออกที่ง่ายในการอธิบายการเร่งความเร็วอย่างสม่ำเสมอของการขยายตัวของเอกภพคือการเสนอว่าพลังงานมืดมีคุณสมบัติของแรงดันลบ - โดยที่แรงดันลบเป็นคุณลักษณะที่มีอยู่ในการขยายตัว

การใช้ตรรกะความลับนี้กับการสังเกตความเรียบที่เห็นได้ชัดของเรขาคณิตของเอกภพแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนของแรงดันพลังงานมืดต่อความหนาแน่นพลังงานมืดมีค่าประมาณ 1 หรือมากกว่าอย่างถูกต้อง -1 เนื่องจากเรากำลังเผชิญกับแรงดันลบ ความสัมพันธ์นี้เรียกว่าสมการสถานะของพลังงานมืด

ในการคาดเดาเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตของจักรวาลทางออกที่ง่ายคือการสมมติว่าพลังงานมืดเป็นเพียงแค่อะไรก็ตามและอัตราส่วนของความกดดันต่อความหนาแน่นนี้จะคงอยู่ที่ -1 อย่างไม่มีกำหนดไม่ว่าอะไรก็ตามที่หมายถึง

แต่นักจักรวาลวิทยาไม่ค่อยมีความสุขที่จะทิ้งสิ่งไว้ที่นั่นและคาดเดาว่าอะไรจะเกิดขึ้นหากสมการสถานะไม่อยู่ที่ -1

หากความหนาแน่นพลังงานมืดลดลงเมื่อเวลาผ่านไปอัตราการเร่งความเร็วของการขยายตัวสากลจะลดลงและอาจหยุดลงหากอัตราส่วนความดัน / ความหนาแน่นถึง -1/3 ในทางตรงกันข้ามหากความเข้มของพลังงานมืดเพิ่มขึ้นและอัตราส่วนความดัน / ความหนาแน่นลดลงต่ำกว่า -1 (นั่นคือต่อ -2 หรือ -3 ฯลฯ ) จากนั้นคุณจะได้รับสถานการณ์พลังงานแฝง พลังงานจากปีศาจคือพลังงานมืดซึ่งมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และหยุดที่นี่ชั่วคราวเพื่อจำไว้ว่าผี (ผีผู้เดิน) เป็นตัวละครสวมบทบาท

อย่างไรก็ตามเมื่อจักรวาลขยายตัวและเราอนุญาตให้ความหนาแน่นของพลังงานแฝงเพิ่มขึ้นมันอาจเข้าใกล้อนันต์ภายในระยะเวลาอัน จำกัด ทำให้เกิดการฉีกขาดครั้งใหญ่ในขณะที่เอกภพกลายเป็นอนันต์ในระดับและโครงสร้างที่ถูกผูกไว้ทั้งหมดจนถึงอนุภาคย่อย ถูกฉีกขาดออกจากกัน ที่อัตราส่วนความดัน / ความหนาแน่นเพียง -1.5 สถานการณ์นี้อาจคลี่คลายในเวลาเพียง 22 พันล้านปีเท่านั้น

Frampton et al เสนอสถานการณ์ Little Rip ทางเลือกใหม่โดยที่อัตราส่วนความดัน / ความหนาแน่นเป็นตัวแปรตลอดเวลาเพื่อให้โครงสร้างที่ถูกผูกไว้ยังคงถูกฉีกขาดออกจากกัน แต่จักรวาลไม่ได้กลายเป็นขอบเขตที่ไม่มีที่สิ้นสุด

สิ่งนี้อาจสนับสนุนรูปแบบเอกภพของวัฏจักร - เนื่องจากมันทำให้คุณมีปัญหากับเอนโทรปี บิ๊กแบง - จักรวาลหมุนวนเป็นวงกว้างมีปัญหาเอนโทรปีเนื่องจากพลังงานอิสระหายไปเมื่อทุกอย่างกลายเป็นแรงดึงดูด - เพื่อที่คุณจะได้จบลงด้วยหลุมดำขนาดใหญ่หนึ่งหลุมในตอนท้ายของเสียงดัง

การฉีกขาดเล็กน้อยอาจช่วยให้คุณสามารถรีบูตเอนโทรปีได้เนื่องจากทุกอย่างแยกออกจากกันและสามารถคืบหน้าตั้งแต่เริ่มต้นไปจนถึงกระบวนการที่ยาวนานที่จะถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงอีกครั้ง - สร้างดาวและกาแลกซี่ใหม่ในกระบวนการ

อย่างไรก็ตามเช้าวันอาทิตย์ - เวลาสำหรับบรันช์ใหญ่

อ่านเพิ่มเติม: Frampton และคณะ The Little Rip

Pin
Send
Share
Send