Каково уравнение «масштабного фактора» для Вселенной, в которой доминирует темная материя?

Уравнения Фридмана можно точно решить в присутствии идеальной жидкости с уравнением состояния

п "=" ж р с 2 п "=" ж р с 2

где п это давление, р - массовая плотность жидкости в сопутствующей системе отсчета и ж является некоторой константой.

В пространственно плоском случае ( к "=" 0 ), решение для масштабного коэффициента

а ( т ) "=" а 0 т 2 3 ( ж + 1 )
где а 0 — некоторая постоянная интегрирования, которую необходимо зафиксировать выбором начальных условий. Это семейство решений, помеченное ж чрезвычайно важен для космологии. Например ж "=" 0 описывает вселенную, в которой преобладает материя, где давление незначительно по сравнению с плотностью массы. Из общего решения легко увидеть, что во Вселенной, где преобладает материя, масштабный фактор выглядит как

а ( т ) т 2 / 3
преобладает материя Другим важным примером является случай Вселенной, в которой преобладает излучение, т. е. когда ж "=" 1 / 3 . Это ведет к

а ( т ) т 1 / 2
преобладает излучение Обратите внимание, что это решение не справедливо для преобладания космологической постоянной, которая соответствует ж "=" 1 . В этом случае плотность энергии постоянна, а масштабный фактор растет экспоненциально.

Так, ' а ' пропорциональна т 2 / 3 или т 1 / 2 для вселенных, в которых доминирует материя или излучение, соответственно... Но если ж 'отрицательно-единица, то' а ' пропорциональна т т ? Я имею в виду, каков показатель степени в этой фазе «экспоненциального роста», когда « ж «константа» — это 1 ?

Экспоненциальные средние а опыт ( т / т 0 ) . В заголовке вашего вопроса упоминается темная материя, но тело спрашивает о темной энергии? Это не одно и то же.

Ответы (1)

Вы ответили на свой вопрос по существу. Вы сказали

Обратите внимание, что это решение неверно для доминирования космологической постоянной, что соответствует w = −1

тогда ты говоришь

Но если 'w' отрицательное число, то 'a' пропорционально tt.

The ж "=" 1 не относится к а ( т ) т 2 / 3 ( 1 + ж )

Итак, какое же решение применимо к случаю Вселенной, в которой доминирует космологическая постоянная (какое выражение для а ( т ) )? :)