Разве сингулярность не неизбежна при бесконечном времени?

Я не физик, но это вопрос, на который я пытался найти ответ в течение многих лет, и ни один ответ, который я получил, меня не удовлетворил.

Насколько я понимаю, гравитация постоянно и навсегда влияет на всю материю. Никакое расстояние, размер или количество времени не могут изменить тот факт, что гравитация, пусть и незначительно, притягивает все атомы друг к другу.

Основываясь на этой идее, не является ли единственный возможный конец Вселенной возвращением к тому же состоянию, в котором она существовала прямо перед Большим взрывом? В конце концов, энергия, рассеиваемая Большим взрывом, который, как я понимаю, конечен (и все еще разгоняет вселенную в данный момент), будет меньше, чем сила гравитации, стягивающая все вместе.

В этот момент Вселенная начнет сжиматься в себя, и через бесконечное время неизбежно снова достигнет сингулярности... Возможно, только для того, чтобы создать новый большой взрыв и начать процесс заново.

Большой хруст . Не невозможно, маловероятно.
«Исходя из этой идеи, не является ли единственный возможный конец Вселенной возвращением к тому же состоянию, в котором она существовала прямо перед Большим взрывом?» Нет, это не единственный возможный конец.
В дополнение к пунктам, сделанным в ответе Хавьера, в вопросе есть несколько концептуальных ошибок. (1) Современные модели не позволяют нам говорить о времени до Большого взрыва, поэтому мы не можем говорить о состоянии, в котором Вселенная «существовала непосредственно перед Большим взрывом». (2) Общая теория относительности также не позволяет нам определить полную энергию Вселенной (независимо от того, конечна Вселенная или бесконечна), поэтому «энергия, рассеянная Большим взрывом, которая, как я понимаю, конечна», нет, он даже не определен четко, поэтому мы не можем говорить о том, конечен он или бесконечен. [...]
[...] (3) «энергия, рассеянная большим взрывом ... все еще ускоряет вселенную в данный момент» Нет, ускорение вызвано темной энергией. Без темной энергии у нас было бы замедление.

Ответы (1)

Нет, это не единственная возможность, потому что есть две неверные посылки:

  • Гравитация притягивает все, но это не значит, что все должно рухнуть. Если я брошу камень вверх со скоростью более 11 км/с, этот камень покинет Землю и никогда не вернется. Земная гравитация всегда отступает, но энергии скалы достаточно, чтобы избежать ее притяжения. Точно так же, если Вселенная расширяется достаточно быстро (а это зависит от содержания в ней материи), гравитация может быть просто недостаточно сильной.

  • Гравитация не всегда притягивает. Постоянная плотность энергии на самом деле будет иметь отталкивающий эффект. Мы знаем, что расширение Вселенной на самом деле ускоряется , и поскольку это должно (вероятно) происходить из-за однородной энергии, заполняющей пространство, мы называем ее «темной энергией», хотя мы не знаем, что это такое и откуда она берется.

Я знаю, что прошло некоторое время, но я снова думаю об этом. Можете ли вы расширить «Гравитация не всегда притягивает. Постоянная плотность энергии на самом деле будет иметь эффект отталкивания»? Кроме того, вы утверждаете, что камень никогда не вернется в вашем первом примере - я утверждаю, что при достаточном количестве времени да, он вернется. Если гравитация даже приложит силу 1x10^-(некоторое произвольно большое число) в качестве ускорения, в конце концов она победит.
@Ethan: первый пункт нелегко объяснить, но основная идея состоит в том, что если плотность постоянна во времени (а не уменьшается по мере расширения Вселенной), давление должно быть отрицательным. И это давление, которое также порождает гравитацию, превосходит плотность и создает эффект отталкивания. И вы можете сколько угодно спорить, но я могу решить уравнения движения и показать, что если скорость достаточно велика, камень буквально никогда не вернется обратно, потому что гравитация уменьшается с расстоянием.
это на самом деле многое проясняет для меня, даже некоторые другие комментарии к самому вопросу. Я полагаю, что если скорость, скажем, «гравитационного затухания» достаточно высока в секунду, чтобы опережать скорость затухания объекта, она увеличилась бы с 11,0 км/с до 10,9 с чем-то км/с и, возможно, даже никогда не см. 10.8. Спасибо!
Разве сингулярность не неизбежна при бесконечном времени?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v