Возраст Вселенной по постоянной Хаббла

Предположим, что метрика Робертсона-Уокера:

г "=" д т 2 + а 2 ( т ) γ
где γ - плоская, сферическая или гиперболическая пространственная метрика и а является масштабным фактором. Вальд, по-видимому, вычисляет возраст Вселенной строго по соотношению
д р д т "=" р а д а д т "=" ЧАС р
где р это пространственное расстояние, измеренное между двумя изотропными наблюдателями в момент времени т и ЧАС – постоянная Хаббла. Уолд говорит, что

«Если Вселенная всегда расширялась с нынешней скоростью, то в то время Т "=" а а ˙ "=" ЧАС 1 назад у нас было бы а "=" 0 ".

почему-то плохо вижу а "=" 0 когда Т "=" а а ˙

Буду признателен за помощь.

Ответы (1)

Я удивляюсь, что вы слишком много думаете об этом. Уолд говорит:

Если бы Вселенная всегда расширялась нынешними темпами

то есть, а ˙ постоянна и не зависит от времени. В таком случае значение а вовремя т после Большого Взрыва просто:

а "=" а ˙ т

Итак, если вы определяете Т к Т "=" а / а ˙ затем Т обязательно возраст Вселенной.

Ну, это неудобно...
Быстрый вопрос - а ˙ постоянство означает, что а "=" а ˙ т + с для некоторой константы с , в таком случае т "=" 0 подразумевает а "=" с где с может быть ненулевым. Имеются ли физические причины, свидетельствующие о том, что с должно быть 0 ?
@JonathanGafar: мы обычно берем т (т.е. сопутствующее время) равняться нулю при Большом взрыве, так что для каждого сопутствующего наблюдателя т это просто время, прошедшее после Большого Взрыва. И, конечно же, в Большом Взрыве а равен нулю, а это означает, что ваша постоянная С должен быть равен нулю. Ничто не мешает вам переместить начало времени, т.е. т 0 при Большом Взрыве, но не очевидно, что это полезная вещь.
Думаю, я ищу доказательство (или доказательство), что а "=" 0 при Большом Взрыве. Я смотрел на утверждения Уолда, поскольку, учитывая модель Робертсона-Уокера, мы можем математически показать, что а "=" 0 соответствует т "=" 0 (то есть Большой Взрыв). Но похоже, что мы можем показать только это а "=" с при Большом взрыве, но могут быть и другие физические доказательства того, почему мы должны иметь с "=" 0 . Это верно? Например, возвращаясь назад во времени, откуда мы знаем, что пространство-время не сжимается до меньших размеров там, где а 0 ?
@JonathanGafar Поведение а ( т ) зависит от того, как ведет себя плотность энергии. Для фотонов и релятивистской материи р а 4 и для нерелятивистской материи р а 3 . В обоих случаях решение уравнения Фридмана показывает, что если мы вернемся назад во времени а достигает нуля за конечное время. Однако если присутствует только темная энергия/космологическая постоянная, то р постоянна, и в этом случае а действительно асимптотически стремится к нулю. Это геометрия де Ситтера, а во вселенной де Ситтера Большого взрыва нет. Это лучше всего изучить в чате или задать новый вопрос.