Какова судьба гиперсферной вселенной?

В этом видео PBS постулируется положительно искривленная вселенная, имеющая форму того, что рассказчик называет «гиперсферой».

http://youtu.be/AwwIFcdUFrE?t=6m33s

У такой вселенной не было бы края, и путешествие в одном направлении в конечном итоге привело бы к возвращению в ту же точку пространства (возможно, в зависимости от расширения). Какова судьба Вселенной такой формы? Будет ли такая вселенная рекомбинироваться в единую точку снова, как большой схлопывание , как перемотка большого взрыва?

Наука ничего не может сказать об этих вещах, по крайней мере ничего особенно полезного. То, что вы хотите, чтобы такая модель делала, на самом деле является выбором свойств и параметров модели, поэтому вы, скорее всего, можете достичь самых разных результатов. Строго говоря, наука может только сказать что-то с уверенностью о прошлом. Даже долгосрочные прогнозы для единственной известной нам Вселенной весьма спекулятивны.

Ответы (1)

Учитывая несколько правдоподобных предположений о Вселенной, ее пространственно-временная геометрия описывается решением уравнений Эйнштейна , называемым метрикой FLRW . Если мы знаем плотность различных типов присутствующей материи/энергии, например, фотонов/материи/темной энергии/чего-либо еще, то мы можем рассчитать, как расширение Вселенной меняется со временем.

Вообще говоря, плотность фотонов/релятивистской материи важна только во времена, очень скоро прошедшие после Большого Взрыва. Так что если вокруг нет ничего странного, как темная материя, то в эволюции преобладает плотность материи (это видимая и темная материя), а ключевым параметром является отношение плотности к критической плотности. Мы называем это отношение Ом , а геометрия связана с Ом следующее:

  • Ом < 1 - закрытая вселенная

  • Ом "=" 1 - плоская вселенная

  • Ом > 1 - открытая вселенная

Наша Вселенная, по-видимому, Ом очень близко к 1 так он кажется плоским. Вселенная, обсуждаемая в видео, на которое вы ссылаетесь, имеет Ом < 1 так что это закрытая вселенная, а закрытая вселенная имеет пространственную топологию 3-сферы . Это действительно означает, что если вы проведете прямую линию в пространстве и продолжите ее достаточно долго, то линия в конце концов снова встретится с самой собой.

Пока все хорошо, но суть вашего вопроса в том, чтобы спросить, какова судьба замкнутой вселенной, а на это оказывается нет простого ответа. Если вся закрытая вселенная состоит из материи и фотонов, то закрытая вселенная должна снова сжаться. То есть он расширится после Большого взрыва, достигнет максимального масштабного коэффициента, а затем снова сожмется в Большом сжатии. Но если Вселенная содержит темную энергию, это может изменить ее судьбу. Если отношение темной энергии к материи достаточно велико, то даже закрытая Вселенная может расширяться вечно.

Или ни один из этих сценариев не реализуется природой, потому что общая теория относительности не является правильной теорией.
Спасибо, что нашли время ответить. Самое важное, что я понял из этого ответа, это то, что Большое сжатие — это возможная судьба закрытой вселенной даже с высоким коэффициентом темной энергии.
Какова судьба гиперсферной вселенной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v