Может ли темная энергия быть результатом гравитации на больших расстояниях?

Темная энергия, темная материя и гравитация, безусловно, являются тесно связанными понятиями. Кажется, что этот вопрос смешивает темную материю и темную энергию вместе или использует термины взаимозаменяемо, но это отдельные теории, пытающиеся примирить отдельные несоответствия.

Одним из аспектов, способствующих величию уравнений Эйнштейна для гравитации (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_field_equations , в частности форму, приведенную непосредственно перед «Соглашением о знаках»), является то, что они включают все — кривизна является массой. энергия, масса-энергия есть кривизна. Уравнение требует расширения и расширения, чтобы включить в него всю вселенную, и, таким образом, оно является основой современной космологии.

Таким образом, уравнения Эйнштейна описывают, как Вселенная должна расширяться, деформироваться, деформироваться или сжиматься (если бы у нее было достаточно массы) с учетом содержания в ней массы и энергии. Темная энергия является частью зарождающейся попытки теоретиков примирить материю, которую мы можем видеть, с наблюдаемым поведением в самом крупном масштабе. Гравитация, как мы с ней традиционно знакомы, всегда притягательна, поэтому любой набор объектов, удаляющихся друг от друга, должен, по крайней мере, замедляться, если не вращаться и сталкиваться. Однако то, что мы видим в самых больших масштабах, — это ускорение. Что-то фундаментальное должно быть не так с традиционной картиной, а темная энергия — это общий термин для попыток модификации самих уравнений Эйнштейна .

Темная материя, с другой стороны, является общим термином для попыток примирить мелкие несоответствия между наблюдаемым поведением объектов и теоретическими предсказаниями их поведения, предполагающими, что каждый объект был видимым. Отсюда и появился альтернативный термин «Отсутствующая материя». Меньшие объекты, такие как галактики и скопления галактик, ведут себя так, как будто есть дополнительная невидимая материя, удерживающая их вместе. Это менее амбициозная поправка, поскольку нет попытки доказать, что сами уравнения Эйнштейна нуждаются в исправлении, нам просто нужна дополнительная материя, которая не дает никакого света в правой части, чтобы объяснить дополнительную кривизну пространства-времени. выводится из поведения наблюдаемых объектов слева.

Извините, если это не такой аккуратный или аккуратный ответ, как вы искали. Учитывая глубокое философское значение того, что обе части уравнений Эйнштейна являются одновременно и причиной, и следствием, невозможно провести такое же различие между гравитацией, темной материей и темной энергией, какое вы могли бы провести между влиянием, скажем, солнечного света и тепла от ядра Земли на температуры земли. Поэтому, например, не существует «лишнего» пространства-времени. Сам Эйнштейн не одобрял использование терминов «деформация» и «искривление», поскольку они приводят к представлению о том, что существуют какие-то естественные условия для пространства-времени, а материя просто все искажает. Пространство-время и материя подобны первым двум картам карточного домика — их нужно брать вместе, потому что любая из них сама по себе просто рухнет.

Эта идея была предложена. В апрельском номере журнала Scientific American за 2011 год была статья, в которой пустоты предлагались как альтернатива темной энергии.

Многие космологи соглашаются с тем, что из-за инфляции в результате Большого взрыва наша видимая Вселенная является лишь небольшой частью гораздо большей Вселенной, и вполне возможно, что видимая Вселенная является пузырем немного меньшей плотности по сравнению с остальной частью Вселенной. Вселенная. В этом случае мы испытаем гравитационное притяжение из-за пределов нашей вселенной, которое разорвет нашу вселенную на части, оказывая аналогичный эффект темной энергии.

Однако картина ускорения была бы другой: с пустотами самые дальние галактики были бы затронуты больше, чем более близкие; с темной энергией мы обнаруживаем обратное: более близкие галактики движутся быстрее, чем ожидалось. К сожалению, недавние данные Хаббла измерили скорость расширения с более высокой точностью и, кажется, исключают идею о пустотах.

Хотя это не совсем альтернатива пустоте в масштабе гигапарсека, охватываемая hdhondt, несколько похожая на ваш вопрос идея была предложена Дэвидом Уилтширом и некоторыми другими как «Темная энергия без темной энергии» или «Космология временного пространства».

Они утверждают, что кажущееся ускорение темной энергии на самом деле является просто эффектом наблюдателя из общей теории относительности, который не был правильно объяснен. Стандартная космология предполагает крупномасштабную однородность или, по крайней мере, то, что и наблюдатель (мы), и цели (сверхновые звезды) находятся примерно в одинаковых местах. Однако, если мы находимся при гравитационном потенциале ниже среднего (например, в стенке пузыря), тогда свет от более глубоких гравитационных потенциалов будет смещен в красную сторону. Кроме того, свет из более ранней Вселенной будет иметь несколько меньшее смещение, чем ожидалось, поскольку провел большую часть своего времени в более однородной ранней Вселенной.

Я не слишком разбираюсь в деталях космологии временного пространства, но мне кажется заманчивым предположение, что эффекты ОТО более сложны, чем предполагаемая крупномасштабная однородность.

Я согласен. Если гравитация образует колодцы в пространственно-временной ткани (как мячик на батуте), то существует ли медианный уровень покоя для этой ткани? Почему бы объекту сделать в ткани только колодец, а не реакционный холм? Разве гравитация не должна иметь уравновешивающую силу отталкивания (смоделированную в виде холма в ткани)? Этот холм был бы незаметен в большом колодце, но дополнял бы его снаружи (например, колодец галактики). Таким образом, кольцо силы отталкивания вокруг края галактики будет удерживать ее вместе и подталкивать объекты к большей скорости. И если галактики удаляются друг от друга с ускорением, то это потому, что когда они были близко друг к другу, у них был общий большой колодец. Но по мере того, как они расширялись в расширяющееся кольцо (или сферу), внутренняя сторона кольца могла бы образовать гребень/холм, который отталкивался бы от галактик больше, чем внешний холм (или, возможно, внешнего холма нет из-за мгновенное создание пространства-времени на границе расширения?). Таким образом, внутреннее кольцо вначале будет маломощным, мощное расширение ближе к середине, но в конечном итоге рассеется при долговременном расширении, подобно волне. Так что галактики будут оказывать отталкивающее воздействие на средние объекты, приближающиеся извне: низкоскоростные объекты, а не массивные объекты. Я думаю, что черная дыра в центре нашей галактики будет иметь область выпуклости/холма, где материя будет накапливаться на внешней стороне выпуклости и ускоряться на внутренней стороне выпуклости. Таким образом, внутреннее кольцо вначале будет маломощным, мощное расширение ближе к середине, но в конечном итоге рассеется при долговременном расширении, подобно волне. Так что галактики будут оказывать отталкивающее воздействие на средние объекты, приближающиеся извне: низкоскоростные объекты, а не массивные объекты. Я думаю, что черная дыра в центре нашей галактики будет иметь область выпуклости/холма, где материя будет накапливаться на внешней стороне выпуклости и ускоряться на внутренней стороне выпуклости. Таким образом, внутреннее кольцо вначале будет маломощным, мощное расширение ближе к середине, но в конечном итоге рассеется при долговременном расширении, подобно волне. Так что галактики будут оказывать отталкивающее воздействие на средние объекты, приближающиеся извне: низкоскоростные объекты, а не массивные объекты. Я думаю, что черная дыра в центре нашей галактики будет иметь область выпуклости/холма, где материя будет накапливаться на внешней стороне выпуклости и ускоряться на внутренней стороне выпуклости.