Почему у нас есть космологическая постоянная?

• Причина 1:

Давайте посмотрим на уравнения Фридмана без космологической постоянной.

Термин на LHS — это просто квадрат постоянной Хаббла.$H^2$которую можно измерить прямым измерением скорости удаления галактик

Можно сказать, что член плотности представляет собой комбинацию$\rho_{matter}+\rho_{dark- matter}$оба из которых могут быть измерены непосредственно;$p_{matter}$путем наблюдения материи в нашей галактике и других галактиках, в то время как$\rho_{dark- matter}$по кривым вращения галактик.

Постоянная кривизны$k$сегодня можно оценить по измерениям анизотропии в реликтовом излучении.

Как оказалось, параметры не подходят, и нам нужно больше массы-энергии во Вселенной (почти в 2-3 раза больше, чем мы оценили).

Так появляется Темная энергия или космологическая постоянная. Космологическая постоянная или темная энергия — это всего лишь два взгляда на уравнение, либо как константа, либо как форма массы-энергии (хотя у нас есть веские основания верить в последнее).

А это наша картина Вселенной сегодня:

• Причина 2:

Исторически космологическая постоянная была необходима совсем по другой причине.

Второе уравнение Фридмана без космологической постоянной имеет вид:

Теперь это предсказывает, что для нормального типа материи Вселенная должна замедлиться. ($\ddot{a}<0$)

Теперь люди измерили красное смещение сверхновых типа 1а и обнаружили довольно парадоксальный результат, заключающийся в том, что Вселенная ускоряется в своем расширении.

Поскольку обычная материя не может объяснить этот тип или поведение, мы снова должны смотреть на Темную Энергию (или космологическую постоянную). Итак, с космологической постоянной уравнение принимает вид:

Таким образом$\ddot{a}>0$возможно.

Следовательно, космологическая постоянная необходима для объяснения как текущей скорости расширения, так и ускоренного расширения.

Итак, наконец, можно объяснить ускоренное расширение, и сегодня мы имеем$ΛCDM$модель Вселенной.

Использованная литература:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Friedmann_equations

2: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/univacc.html

3: http://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model

Предлагаю следующую модель:

Вселенная уже состоит из гигантской центральной черной дыры, притягивающей наш Млечный Путь и все другие галактики. Наблюдаемое красное смещение можно объяснить законом всемирного тяготения 1/r²: галактики, находящиеся ближе нашей к центральной черной дыре, имеют более высокие скорости по направлению к ней, чем мы. Поэтому мы видим, как они удаляются от нас. Галактики, находящиеся дальше от центральной черной дыры, чем наша, не движутся к ней так быстро, как мы. Поэтому, глядя на них, мы видим, что они тоже убегают от нас. Черная дыра и наше расстояние до нее настолько велики, что градиент поля довольно мал, поэтому мы не испытываем приливных сил. Корректировка закона Ньютона 1/r² уравнениями поля общей теории относительности Эйнштейна не имеет большого значения для этой модели. Общая картина движения галактик относительно друг друга остается прежней.

Как можно проверить эти утверждения? Вот принципиальный алгоритм. Его можно реализовать и выполнить даже на ПК:

Возьмите все зарегистрированные спектры квазаров из известных каталогов квазаров. Нормируйте их спектры к нулевому красному смещению. Сравните каждую спектральную сигнатуру друг с другом. Попробуйте разумно компенсировать различия в зависимости от пыли или других эффектов, добавляющих шум. Если вы найдете два одинаковых или похожих, проверьте положение соответствующих квазаров. Если их угловые положения различаются на несколько градусов, у вас есть доказательства. Потому что вы нашли один и тот же квазар дважды: один раз увидели по прямой (изогнутой) линии, а второй раз его свет обернулся гравитационным полем центральной черной дыры. Квазары-близнецы уже известны, но оказались результатом «маленьких» (имеется в виду: массивная галактика на линии нашего взгляда на них) эффектов гравитационной линзы. В этих случаях их кажущееся положение отличалось на несколько угловых секунд или минут.