Является ли гравитация источником бесконечной энергии в космологическом масштабе?

Насколько я понимаю, гравитация не может быть ослаблена какой-либо средой (как, например, электромагнитное излучение).

Не делает ли это тогда источником (теоретически, я не говорю о практических) бесконечной энергии, если мы предположим, что сама Вселенная бесконечна и выглядит везде одинаково (т.е. везде есть объекты с массой)?

Или правильнее сказать, что гравитация не имеет чистого вклада в плотность энергии Вселенной, поскольку энергия притяжения уравновешивается отрицательной потенциальной энергией?

Ответы (2)

Гравитация движется со скоростью света (возможно, даже меньше), поэтому даже в бесконечной нерасширяющейся Вселенной конечного возраста вы будете гравитационно взаимодействовать только с конечной массой в конечном объеме. Наблюдается, что наша Вселенная расширяется, что еще больше препятствует нам вступать в контакт с новыми объектами.

Кроме того, общее предположение космологических моделей состоит в том, что Вселенная однородна и изотропна в больших масштабах. Это означает, что он практически идентичен во всех направлениях. Наблюдения подтверждают это предположение. Одним из итоговых последствий этого является то, что гравитационная потенциальная энергия, которую вы испытываете от объектов за пределами (примерно) вашего сверхскопления, равна нулю (и на самом деле очень близка к ней от объектов за пределами вашей собственной галактики). Они просто уравновешивают друг друга.

Сообщается, что гравитация плюс темная энергия могут в сочетании творить ужасные вещи с количеством энергии во Вселенной:

Если темная энергия действительно существует, то она в конечном итоге приводит к ускорению расширения Вселенной. На своем пути от реликтового излучения к телескопам вроде WMAP фотоны (основные частицы электромагнитного излучения, включая свет и радиоволны) проходят через гигантские сверхскопления галактик. Обычно фотон реликтового излучения сначала испытывает синее смещение (его пик смещается к синему концу спектра), когда он входит в сверхскопление, а затем смещается в красную сторону, когда покидает его, так что два эффекта компенсируются. Однако, если галактики сверхскопления разгоняются друг от друга из-за темной энергии, аннулирование не является точным, поэтому после прохождения фотоны остаются слегка смещенными в синий цвет.

Фотон с синим смещением является более энергичным фотоном, и кажется, что ничто не теряет энергию, чтобы компенсировать разницу. Хотя статья 2010 года . Все это может быть решено к настоящему времени.