Космологическая постоянная как отрицательное давление?

Кажется, положительная космологическая постоянная ведет себя как отрицательное давление. Однако положительная космологическая постоянная вызывает расширение Вселенной. Поэтому я озадачен этим:

Отрицательное давление вызывает расширение Вселенной?

Мне легко представить, что положительное давление вызывает расширение, как газ. Не могли бы вы дать мне объяснение по этому поводу?

Ответы (2)

Это кажется странным, но это потому, что в ОТО тензор Эйнштейна пропорционален тензору энергии-импульса, а не только массе. Это (обычно представляемая как) матрица 4x4, и доминирующим членом обычно является плотность энергии, Т 00 . Однако другие диагональные компоненты Т 11 , Т 22 и Т 33 являются давлением. Положительное давление ведет себя как масса и вызывает притяжение. Любош Мотл подробно остановился на этом в своем ответе на вопрос « Почему давление действует как источник гравитационного поля?» . Отрицательное давление имеет противоположный эффект, т.е. вызывает отталкивание.

Я немного умолчал о том, почему давление оказывает такое же влияние на плотность энергии, потому что это нелегко объяснить простыми словами. Джон Баэз попробовал здесь , хотя я не уверен, что нахожу это ужасно убедительным.

Привет Джон, спасибо за ответ. Хорошо понимать давление как некую массу или, что то же самое, плотность энергии. Но я все еще задаюсь вопросом: "Имеет ли здесь смысл аналог газа?" Я имею в виду, что первая картина, которая приходит мне в голову, когда я вижу «отрицательное давление», — это сужающийся пузырь. Я не знаю, означает ли давление здесь какую-то реальную силу во вселенной.
@YingfeiGu Это не «аналог». Это ЕСТЬ давление, вызывающее притяжение/отталкивание. Но в большинстве случаев влияние давления полностью затмевается, поэтому им можно пренебречь. В газах даже гравитация (в основном) пренебрежимо мала, не говоря уже о давлении!

Упрощенный взгляд на это: представьте вселенную как двумерную сферу. Если вы добавите положительное давление (локальное или глобальное), оно имеет тенденцию к смятию сферы, в которой оно действует, то есть к увеличению ее кривизны. А большая кривизна означает меньшую сферу. И наоборот для отрицательного давления.