В Теории большого сжатия говорится, что гравитация (искривление пространства-времени) остановит расширение Вселенной, а гравитация заставит Вселенную сжиматься сама по себе. Мой вопрос: если гравитация — это искривление пространства, в которое попадают другие объекты, то как это заставляет пространство сжиматься само по себе?
Вы, несомненно, видели аналогию с резиновым листом для искривления пространства-времени, и я предполагаю, что вы думаете, что вещи падают в ямочки на листе. Это, безусловно, верно и является аналогией того, как работает гравитация между астрономическими телами, такими как звезды.
Однако резиновый лист в целом может расширяться и сжиматься, и это аналогия того, как расширяется и сжимается пространство-время в целом. Для закрытой вселенной вы должны представить себе резиновый лист, расширяющийся в начале по мере того, как расширяется вселенная, достигая максимального растяжения , а затем снова сжимаясь в последующие моменты времени по мере того, как вселенная сжимается.
Применяются обычные предостережения: будьте осторожны, не воспринимайте аналогию с резиновым листом слишком буквально. Погуглив, вы найдете много статей, описывающих недостатки аналогии с резиновым листом, например, эту . Также обратите внимание, что в фазе сжатия речь не идет о стягивании конечного листа в точку. Лист всегда бесконечен — сжатие до сингулярности означает, что расстояние между любыми двумя случайно выбранными точками на листе становится равным нулю во время Большого сжатия.
В общей теории относительности, как сказал профессор Массачусетского технологического института Эдмунд Бертшингер, материя сообщает пространству-времени, как искривляться, а пространство-время говорит материи, как двигаться . Если у нас есть тензор энергии-импульса , уравнения поля,
диктовать геометрию пространства-времени, определяя метрику . Если у нас есть источник материи, который порождает метрику который в какой-то момент времени означает, что пространство-время сжимается, то это и произойдет, если мы не изменим путем возмущения системы.
подумайте о пространстве-времени как о поле Хиггса с бозон-бозонными связями, представьте себе трехмерное пространство в формате сетки, если вы поместите планету или черную дыру в позицию на этой сети, ее кривые некоторые кривые растягивают ткань, тем самым увеличивая время, необходимое для путешествия по кривой дорожке. некоторые кривые могут также сокращаться, сокращая путь, поэтому путешествие в пространстве по тому, что кажется линейным путем к другой галактике, скажем, но то, что пространство-время искривлено, может сократить расстояние до пункта назначения, поэтому время сокращается. Чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время, чем меньше гравитация, тем быстрее течет время. представьте себе черную дыру с возрастающей гравитацией, искривляющей и искривляющей пространство-время вокруг нее. по мере того, как вы приближаетесь к нему, время замедляется. теперь расширите эту концепцию, увеличив массу до критической точки.
Никос М.
Никос М.