Кривизна пространства на основе чистой энергии = 0

В эпическом видео Нила Деграсса Тайсона, в 2:26:50

https://www.youtube.com/watch?v=AdHlVY8pEk0&list=PL1L9zQimONkUOxXJyM0xcJja9ItQu1P8l&src_vid=AdHlVY8pEk0&feature=iv&annotation_id=annotation_4179310099#t=12s

Он упоминает, что если чистая энергия отрицательна, кривизна пространства-времени сферическая, а если чистая положительная, то седлообразная.

Он использует термины «плоский» и «седловидный», которые являются двухмерными, но на самом деле он просто использует это как аналогию для трехмерной кривизны, которую мы не можем визуализировать, верно? Если да, то что означает для трехмерного пространства быть «седловидным» или «сферическим»?

1) Я предполагаю, что под сферой подразумевается, что если мы продолжим путешествовать в одном направлении в пространстве, можно будет вернуться туда, откуда вы начали? (вроде того, как вы можете оказаться в том же положении, пересекая поверхность планеты, если двумерная плоскость искривлена?

2) Если чистая энергия равна 0. Но они также говорят, что темной энергии и темной материи гораздо больше, чем энергии и материи. Так разве это не противоречие? Как работает бухгалтерия?

Ответы (1)

В плоском пространстве площадь поверхности шара равна 4 π р 2 . В положительно искривленном пространстве площадь поверхности сферы меньше 4 π р 2 а в отрицательно искривленном пространстве площадь поверхности сферы больше, чем 4 π р 2 . К р Я имею в виду, что если вы начнете с центра сферы своей надежной (бесконечно малой) линейкой и измерите расстояние до сферы, вы будете измерять количество р (это называется правильным расстоянием ). Затем измеряют площадь сферы, ползая по ней и измеряя той же линейкой.

Если вы ищете интуитивно понятный способ визуализации различных кривизн, с которым я не могу помочь, сообщите мне, если вы его найдете!

По поводу вашего вопроса 2: это несколько болезненный вопрос, и разные комментаторы по-разному относятся к тому, имеет ли смысл говорить о полной энергии Вселенной. См., например, многочисленные и разнообразные ответы на Полная энергия Вселенной .

Вы специально спрашиваете о темной энергии: вам нужно понимать, что обычная материя, темная материя и темная энергия имеют положительную плотность энергии, и вы можете сложить их все вместе, чтобы получить общую плотность энергии. Темная материя вызывает отталкивание, потому что у нее необычное уравнение состояния, а не потому, что она какая-то экзотическая . Идея Вселенной с нулевой энергией состоит в том, что отрицательная гравитационная потенциальная энергия точно уравновешивает положительную комбинированную плотность энергии материи и темной энергии, поэтому чистая энергия равна нулю.

Математическое понятие правильного расстояния действительно очень помогает. Поэтому, когда люди говорят о кривизне, они используют двумерную математическую конструкцию, применимую к релятивистской кривизне трехмерного пространства-времени (4d). Ой! Когда люди говорят о чистой нулевой энергии, они имеют в виду только гравитационную потенциальную энергию, а НЕ суммарную энергию всей материи (включая внутреннюю, кинетическую и т. д.)? Если все имеет положительную плотность энергии, сумма может быть только чистой положительной, поэтому мы говорим о двух отдельных концепциях.
@gwho: нулевая энергия - это потенциальная энергия + энергия материи/темной энергии, как указано м с 2 . Энергия всей материи / энергии положительна, как вы говорите, а гравитационная потенциальная энергия отрицательна, поэтому они сокращаются и суммируются до нуля (хотя, как я уже упоминал в ответе, это спорный вопрос).
Это, безусловно, объясняет наличие большего количества темной энергии/материи, чем энергии/материи, если и темная, и «обычная» материя/энергия имеют положительную плотность энергии. Я посмотрю больше на полемику. Большое спасибо за объяснение этого. Я очень заинтригован тем, что наконец смог понять это и увидел в этом изящный аспект.
Будут ли тахионы примером того, что вы подразумеваете под «необычным состоянием уравнения»?
@gwho: нет. См. эту статью в Википедии, чтобы узнать, что означает уравнение состояния .
Кривизна пространства на основе чистой энергии = 0
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v