Как темная энергия согласуется с сохранением массы и энергии?

Сначала я подумал, что темная энергия должна каким-то образом нарушать закон сохранения массы и энергии, поскольку составляющая плотности энергии пространства, которая исходит от темной энергии, постоянна, а пространство расширяется. Следовательно, по мере расширения пространства энергия во Вселенной, исходящая от темной энергии, будет увеличиваться. Я предположил, что источником этой энергии является не преобразование других типов энергии в темную энергию, поэтому она должна нарушать закон сохранения.

Решил погуглить и наткнулся на эту статью:

http://scienceblogs.com/startswithabang/2011/12/02/dark-energy-accelerated-expans/

В нем говорится, что темная энергия НЕ нарушает закон сохранения, и цитируются Кэрролл, Пресс и Тернер (1992):

«…участок совершает отрицательную работу над своим окружением, потому что он имеет отрицательное давление. Предполагая, что участок расширяется адиабатически [т.е. без потери или выделения тепла], можно приравнять эту отрицательную работу к увеличению массы/энергии участка. тем самым восстанавливается правильное уравнение состояния для темной энергии: P = – ρ c2. Таким образом, математика непротиворечива».

Есть ли способ объяснить это с точки зрения непрофессионала? (В блоге пытались это сделать, но мне это было очень неясно.) Более конкретно, можете ли вы объяснить, почему мой первоначальный ход мыслей, описанный выше, терпит неудачу, когда я ошибочно пришел к выводу, что темная энергия нарушает закон сохранения?

Спасибо.

Конечно, вы говорите о сохранении энергии, поскольку масса является подмножеством проявлений энергии.
Связанный блог, похоже, неправильно процитировал Carroll, Press & Turner (1992). В документе действительно есть следующая цитата об отношении P = -rho между давлением и плотностью: «Не случайно это уравнение состояния является именно тем, которое при применении первого закона термодинамики заставляет rho_vac оставаться постоянным, если объем вакуума адиабатически сжимается или расширяется: работа PdV обеспечивает ровно столько массы-энергии, чтобы заполнить новый объем dV до той же плотности rho_vac. Таким образом, rho_vac остается действительно постоянной».

Ответы (2)

Суммарная энергия в пространстве действительно увеличивается именно по той причине, которую вы упомянули. Ожидается, что энергия не будет сохраняться, потому что метрика не является инвариантной относительно временных преобразований.

Что верно, так это первый закон термодинамики, г U знак равно − п г В + ⋯ . Поскольку давление в этой системе отрицательное, это один из способов увидеть происхождение дополнительной энергии по мере роста пространства.

Кто дал вам разрешение на создание «Отрицательного давления»? Это все равно, что изобретать «отрицательную температуру», чтобы объяснить, что ваши формулы не работают. Ваши формулы не сбалансированы, и простое присвоение дефициту причудливого имени не заставит его работать.
Отрицательная температура и отрицательное давление имеют точные технические определения в физике. Ни то, ни другое не согласуется с повседневным опытом, но ведь никто и не утверждает, что соответствует. Термин отрицательное давление просто относится к определенному уравнению состояния.
@DRAirey1: Как упоминал Филипп ниже, отрицательное давление возникает из-за вклада положительной энергии, в то время как гравитационный потенциал в целом отрицательный. Вклад положительной энергии даже в классической физике не является чем-то новым. Подумайте о центробежном потенциале. Кроме того, если у вас есть лучшая модель GR без DE, вам следует рассмотреть возможность ее публикации.

«Я предположил, что источником этой энергии было не преобразование других типов энергии в темную энергию, поэтому это должно нарушать закон сохранения».

Здесь вы ошибаетесь. Положительная темная энергия уравновешивается отрицательной энергией гравитационного поля. По мере расширения объема пространства в объеме создается больше темной энергии, но это уравновешивается растущим отрицательным членом в уравнении энергии, которое зависит от скорости расширения. Вот почему темная энергия вызывает ускорение расширения.

Ссылка Carroll, Press, and Turner (1992) объясняет это более подробно, или см. мою собственную статью на http://vixra.org/abs/1305.0034 .

Я думаю, что vixra.org - сомнительный источник.
@Sergio, я связался с документом, чтобы люди могли его прочитать, лучше понять и сделать собственное суждение. На данный момент это сделали более 2000 человек. Либо вы можете прочитать и понять статью, и в этом случае не имеет значения, что вы думаете об источнике, либо вы недостаточно знаете, чтобы понять ее, и в этом случае вам нужно больше узнать о фоновой физике, прежде чем пытаться понять ответы на вопросы. этот вопрос.
Как темная энергия согласуется с сохранением массы и энергии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v