Если темная материя не может слипаться, то где она была, когда наблюдаемая Вселенная была намного меньше в начале Вселенной?

Я прочитал этот вопрос:

В нулевом порядке темная материя может «слипаться» только настолько, насколько позволяет ее начальная энергия (полученная вскоре после Большого взрыва). Одним из примеров такого «сгустка» является «Гало темной материи», в который встроены галактики. DM Halo (эффективно) всегда больше, чем нормальная (барионная) материя внутри них --- потому что нормальная материя способна рассеивать энергию и коллапсировать дальше.

И этот:

Единственный способ сделать это — удалить кинетическую энергию из системы. В обычном веществе это осуществляется за счет электромагнитных взаимодействий, которые превращают кинетическую энергию обычного вещества (протонов, электронов и т. д.) в фотоны, которые затем покидают систему. Поскольку такого рода взаимодействия не происходят для темной материи (по определению), то нет способа избавиться от кинетической энергии, и поэтому темная материя остается большим «ореолом» вокруг гравитационно слипающейся обычной материи.

Если темная материя взаимодействует только с гравитацией, почему она вся не слипается в одной точке?

Вселенная не сжалась до точки во время Большого взрыва, просто расстояние между любыми двумя случайно выбранными точками пространства-времени сократилось до нуля.

Произошел ли Большой взрыв в какой-то момент?

Таким образом, во время Большого взрыва мы имеем очень странную ситуацию, когда расстояние между каждой точкой во Вселенной равно нулю, но Вселенная по-прежнему бесконечна.

Теперь все они согласны с тем, что темная материя не может взаимодействовать с помощью какой-либо силы, кроме гравитации. Он не может слипаться, потому что не может терять (рассеивать в результате этих взаимодействий) кинетическую энергию.

Насколько я понимаю, у Вселенной нет ни края, ни центра, она бесконечна. Это не похоже на воздушный шар.

Когда вы сжимаете воздушный шар, все в нем должно идти к центру, потому что боковые стенки в конечном итоге все вдавят (даже если эти вещи не захотят приблизиться к центру).

Но не так обстоит дело со вселенной, у нее нет края, чтобы сделать это, и нет центра, в который можно было бы втиснуться. Если темная материя не может сгущаться и не может терять кинетическую энергию в результате взаимодействий, то почему она помещается во все меньшем и меньшем пространстве вместе с обычной материей и энергией?

Как говорится во втором ответе, с галактиками темная материя остается ореолом вокруг галактики, потому что она не может сгущаться. Это не относится к Вселенной, потому что вокруг (снаружи) ее нет ничего. Наблюдаемая Вселенная (которую мы знаем сегодня) была очень маленькой областью пространства в начале Вселенной, но у нее не было ни края, ни центра, вся Вселенная могла быть бесконечной, а темная материя всегда могла оставаться в виде гало. вокруг наблюдаемой Вселенной, если она не может сгущаться.

В последнем говорится, что расстояние между двумя точками пространства-времени сократилось, что означает слипание, но если темная материя не может слипаться, то как она распределялась?

Просто чтобы уточнить, я спрашиваю только о темной материи в наблюдаемой Вселенной. Если это не может слипаться, то куда оно могло быть распределено, когда наблюдаемая Вселенная была намного меньше?

Вопрос:

  1. Если темная материя не может слипаться, то где она была, когда наблюдаемая Вселенная была намного меньше в начале Вселенной?
Темная материя может гравитационно взаимодействовать с обычной материей. Обычное вещество может терять кинетическую энергию. В долгосрочной перспективе ожидаемая кинетическая энергия частей системы распределяется равномерно. Так что, я думаю, темная материя тоже может медленно терять кинетическую энергию, особенно в галактиках, и она будет медленно слипаться.
Фермионы также не могут коллапсировать в одну точку. Как и темная материя, они (и все остальное) были созданы в результате Большого взрыва.
@ mmesser314 да, спасибо, именно это описывает то, что я пишу: «У Вселенной нет центра: Большой взрыв не произошел в какой-то точке, поэтому во Вселенной нет центральной точки, из которой она расширяется. Вселенная не расширяется ни во что: поскольку Вселенная не расширяется подобно огненному шару, вне Вселенной нет пространства, в которое она расширяется».
@mmesser314 «Вселенная не сжалась до точки во время Большого взрыва, просто расстояние между любыми двумя случайно выбранными точками пространства-времени сократилось до нуля. Итак, во время Большого взрыва мы имеем очень странную ситуацию, когда расстояние между каждой точкой во вселенной равно нулю, но вселенная по-прежнему бесконечна». Таким образом, в основном, если расстояние равно нулю, тогда темная материя будет слипаться, но это не может быть основано на других ответах.
@mmesser314 mmesser314 Я отредактировал вопрос, чтобы уточнить, что я не говорю о слипании в одну точку, а просто о слипании.
Если гравитация анизотропна, темная материя не нужна. Я позволю себе не согласиться насчет космоса. Пространство — это 3-сфера в 4-мерном пространстве. Он расширяется в четырехмерное пространство.
@shawn_halayka Доказательств этому нет, это просто то, что вы думаете. Может прочитать это .

Ответы (1)

В четырехмерном математическом пространстве, описывающем модель Большого Взрыва, существует сингулярность, где вся энергия/материя была в начале и от которой, если смотреть по оси времени, происходит расширение пространства.

Если темная материя не может слипаться, то где она была, когда наблюдаемая Вселенная была намного меньше в начале Вселенной?

Если бы Вселенная состояла только из темной материи, поскольку не существует других сил, кроме гравитации, она все равно «слипалась бы» из-за имеющегося у нее гравитационного притяжения, но это заняло бы вечность по сравнению со шкалой времени ВВ. Поскольку гравитация является такой слабой силой по отношению к трем другим силам, которые создают материю для «слипания», сгустки материи, как мы ее знаем, возникают, как показывает модель, и порождают вселенную, которую мы видим.

Темная материя нашей Вселенной была там, в кварк-глюонной плазме и т. д., за исключением того, что с расширением материя, какой мы ее знаем, возникла, образуя «сгустки», которые могли гравитационно притягиваться друг к другу из-за своей огромной массы в космосе. на материю воздействуют эти большие массы, но предполагается, что она состоит из частиц, которые не взаимодействуют с сильными и электромагнитными взаимодействиями, которые связывают материю, как мы ее знаем, поэтому они просто слабо связаны гравитационным притяжением.

Ведь эксперименты на LHC ищут только слабо взаимодействующие частицы (слабое взаимодействие достаточно слабое, чтобы играть эту роль), которые могли бы моделировать темную материю.

Большое спасибо!