Astronomi uden et teleskop - store rips og små rip

Pin
Send
Share
Send

Et af et antal tilsyneladende usigelige træk ved mørk energi er, at dens densitet antages at være konstant over tid. Så selvom universet udvides over tid, bliver mørk energi ikke udvandet, i modsætning til resten af ​​universets indhold.

Efterhånden som universet udvides, ser det ud til, at der vises mere mørk energi ud af intetsteds for at opretholde universets konstante mørke energitæthed. Så som tiden går, vil mørk energi blive en stadig mere dominerende del af det observerbare univers - husk at det allerede er estimeret til at være 73% af det.

En let løsning på dette er at sige, at mørk energi er en egenskab, der er iboende i stoffet i rum-tid, så når universet udvides og rum-tidens udvidelse øges, øges mørk energi og dens densitet forbliver konstant. Og det er fint, så længe vi så anerkender, at det ikke er tilfældet virkelig energi - da vores ellers meget pålidelige tre termodynamiske love ikke åbenlyst tillader energi at opføre sig på sådanne måder.

En nem løsning til at forklare den ensartede acceleration af universets udvidelse er at foreslå, at mørk energi har træk med negativt tryk - hvor negativt tryk er et træk, der ligger i ekspansion.

Anvendelse af denne arkane logik på observation antyder den observerede tilsyneladende fladhed i universets geometri, at forholdet mellem mørkt energitryk og mørk energitæthed er cirka 1 eller mere korrekt -1, da vi har at gøre med et negativt tryk. Dette forhold er kendt som statens ligning for mørk energi.

Ved at spekulere i, hvad der kan ske i universets fremtid, er en let løsning at antage, at mørk energi er lige hvad det er - og at dette forhold mellem tryk og tæthed opretholdes på -1 på ubestemt tid, uanset hvad det betyder.

Men kosmologer er sjældent glade for bare at lade tingene være der og har spekuleret i, hvad der kan ske, hvis ligningen af ​​staten ikke forbliver på -1.

Hvis mørk energitæthed faldt over tid, ville accelerationsgraden for universaludvidelse falde og potentielt ophøre, hvis forholdet mellem tryk og densitet nåede -1/3. På den anden side, hvis mørk energitæthed steg, og forholdet mellem tryk og densitet faldt under -1 (det vil sige mod -2 eller -3 osv.), Får du fantom energiscenarier. Fantomenergi er en mørk energi, der har dens densitet stiger over tid. Og lad os tage en pause her for at huske, at Fantomet (spøgelse, der går) er en fiktiv karakter.

Under alle omstændigheder, når universet udvides, og vi tillader fantomenergitæthed at stige, nærmer det sig uendeligt inden for en begrænset periode, hvilket forårsager en Big Rip, da universet bliver uendelig i skala og alle bundne strukturer, helt ned til subatomære partikler , er revet fra hinanden. Ved et tryk / densitetsforhold på bare -1,5 kunne dette scenarie udfoldes i løbet af blot 22 milliarder år.

Frampton et al foreslår et alternativt Little Rip-scenarie, hvor forholdet mellem tryk og tæthed er variabelt over tid, så bundede strukturer stadig rives fra hinanden, men universet ikke bliver uendelig i skala.

Dette understøtter muligvis en cyklisk universemodel - da den får dig omkring problemer med entropi. Et hypotetisk Big Bang - Big Crunch-cyklisk univers har et entropiproblem, da fri energi går tabt, efterhånden som alt bliver gravitationsmæssigt bundet - så du bare ender med et stort sort hul i slutningen af ​​Crunch.

En lille rip giver dig potentielt en entropi-genstart, da alt er splittet fra hinanden, og så kan skride frem fra bunden gennem den lange proces med at blive bundet af gravitation igen - generere nye stjerner og galakser i processen.

I det mindste søndag formiddag - tid til en stor brunch.

Yderligere læsning: Frampton et al. Den Lille Rip.

Pin
Send
Share
Send