Pitanje:
Kako se širenje svemira ubrzava ako se konstanta Hubble-a smanjuje?
nosn
2016-10-28 05:25:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Upravo ulazim u polje kozmologije i pitao sam se što praktično znači reći da se Hubblova konstanta smanjuje dok se brzina širenja Svemira ubrzava. Nisam siguran kako je taj fenomen moguć. Kako to promatramo?

Koliko razumijem, Hubbleova konstanta je brzina kojom se Svemir širi i ona se s vremenom smanjuje. (Iako je asimptotično) ... Je li ta koncepcija pogrešna?

Ovo je sjajno pitanje, ali htio sam naglasiti da postoje naznake da je izvorno istraživanje koje je pokazalo da se širenje svemira ubrzavalo moglo biti pogrešno ili manjkavo. Pogledajte na primjer [ovaj članak] (https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161021123238.htm). U osnovi se sve svodi na to koliko dobro mislimo da razumijemo supernove (a neki ljudi tvrde da ih zapravo ne razumijemo dovoljno dobro da bi rekli da se širenje svemira ubrzava).
@zephyr - fascinantna vijest, to nisam znao
@zephyr Ali s malo podrške u literaturi - na pr. vidi https://arxiv.org/pdf/1702.08244.pdf i https://arxiv.org/abs/1610.08972
četiri odgovori:
Rob Jeffries
2016-10-28 11:35:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hubblov parametar definiran je kao brzina promjene udaljenosti između dviju točaka u svemiru, podijeljena s udaljenostom između te dvije točke.Hubblov parametar postaje sve manji jer nazivnik postaje brži od brojnika.

U budućnosti bi kozmološka konstanta $ \ Lambda $ s vremenom mogla rezultirati eksponencijalnim širenjem. Jednostavni matematički prikaz pokazuje vam da je Hubbleov parametar Hubbleova konstanta samo za eksponencijalno proširenje.

Na primjer, pretpostavimo $ H (t) = (da (t) / dt) / a (t ) $, gdje je $ a (t) $ udaljenost između dvije proizvoljne točke u svemiru u epohi $ t $. Sad ćemo imati brzinu širenja $ da / dt \ propto t $ (tj. Ubrzavanje). Ali u ovom slučaju $ a (t) \ propto t ^ 2 $ i $ H (t) \ propto t ^ {- 1} $ (tj. Smanjuju se s vremenom).

Neke dodatne pojedinosti:

Rješenje Friedmannove jednadžbe u ravnom svemiru je $$ H ^ 2 = \ frac {8 \ pi G} {3} \ rho + \ frac {\ Lambda} {3}, $$ gdje $ \ rho $ je gustoća materije (uključujući tamnu materiju), a $ \ Lambda $ je kozmološka konstanta.

Kako se svemir širi, $ \ rho $ naravno opada kako $ a (t) ^ {- 3} $, ali $ \ Lambda $ ostaje konstanta. Stoga prvi pojam na RHS-u postaje nevažan ako je doista $ \ Lambda $ kozmološka konstanta.

Tako se Hubbleova "konstanta" zapravo smanjuje sa svoje trenutne vrijednosti $ H_0 $ i asimptotski teži prema $ H = \ sqrt {\ Lambda / 3} $ kako vrijeme teži ka beskonačnosti.

John Davis
2016-11-01 00:33:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Doista se svodi na ono što definirate kao ubrzano širenje.

Obično se ubrzanim širenjem podrazumijeva da se povećava prva derivacija faktora razmjere $ a '(t) $. Međutim, parametar Hubble daje:

$$ H \ equiv \ frac {a '(t)} {a (t)} $$

Kao i u širenju Svemira $ a (t) $ se povećava, moguće je da se $ a '(t) $ povećava, ali $ H $ smanjuje.

Pretpostavljam da bi se moglo tvrditi da sve veći $ H $ ( tj. neka vrsta scenarija fantomske energije) ono za što bismo uistinu trebali rezervirati pojam "ubrzano širenje. Npr. mogli biste tvrditi da je de Sitter-ov svemir u kojem je $ H $ konstanta, a time i svaki svemir u kojem se $ H $ smanjuje, ne bi se trebao opisivati ​​kao "ubrzano širenje", jer zapravo nema razlike između proširenja u nekom trenutku $ t $ i nekog kasnijeg vremena. Međutim, mi ne pristajemo na ovu definiciju.

user32135
2020-03-19 22:01:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hubbleov zakon samo je približno za "male" skale. Kada tražite veliku ljestvicu, faktor razmjera je poput

$$ a (t) = a (t_0) [1 + H_0 (t-t_0) + ... +] $$

Dakle, imate još jedan doprinos faktoru skale, koji utječe na vrijednost parametra hubble-a.

Dakle, ovaj je parametar a ne kutni koeficijent pravca. Da je tako, stalna potreba za povećanjem u ubrzanom svemiru. Budući da je ovaj zakon samo aproksimacija, to nije potrebno.

Dobrodošli na Astronomy SE! Pogledajte, kako krasnu podršku imamo od lateksa. :-) Samo napišite `$ H_0 $` i dobit ćete $ H_0 $.
[Osnovni vodič za MathJax i kratke upute] (https://math.meta.stackexchange.com/q/5020/284619)
Leosha
2020-09-03 05:27:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Svi ovi odgovori počinju s formulom i kažu da se stoga $ H_0 $ smanjuje, ali mislim da imam intuitivnije objašnjenje:

Ako zamislite svemir kao otvorenu ravnu gumenu traku, a širenje svemira proteže se oznakama (galaksijama) na pojasu i kažete da se jedan kraj drži nepomično (to smo mi), tada se brzina kojom se svaka galaksija odmiče od nas je proporcionalan dvjema stvarima: koliko se brzo gumica rasteže i djelić njene udaljenosti cijelom dužinom gumice - zašto se udaljenije galaksije brže odmiču.

Tada možete zamisliti do trenutka kada galaksija bude udaljena na istoj udaljenosti kao i druga galaksija prije, širenje svemira moglo bi se ubrzati i opseg se brže povećavati, ali sada je udaljenost do galaksije mnogo manji dio ukupne duljina gumene trake - i prema tome, ovisno o funkciji vremena koja daje duljinu žice , ova dva čimbenika mogu se pomnožiti kako bi se smanjila brzina galaksije na određenoj udaljenosti.

Stoga je v = $ H_0 $ d , $ H_0 $ smanjuje se.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...