質問:
なぜ宇宙定数があるのですか?
frodeborli
2014-01-10 03:07:36 UTC
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宇宙が拡大しているように見えることを説明するのに宇宙定数は必要ないのに、なぜそれがあるのですか?

他のどのような要因が私たちにその定数を持たせるのですか?

背景:宇宙定数がなければ、遠くの星は大きな赤方偏移の影響を受けるはずです。赤方偏移の量は、私たちからの距離の関数です。これは重力時間の遅れによるものです。私たちは、宇宙が非常に密集していた130億年前を見ています。これらの星は極端な重力を経験し、アインシュタインシフトを引き起こしているはずです。

私たちは宇宙定数を持っているので、現在、赤方偏移の他の説明を探しています。

宇宙の膨張(膨張の加速)の正確な性質を説明するには、宇宙定数が絶対に必要です。 2011年のノーベル物理学賞(http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/press.html)を参照してください。
光速に近いブラックホールに移動している場合、事象の地平線に近づくまでブラックホールが来るのを観察することはおそらくできないでしょう。事象の地平線の半径は、視点から見た速度によって異なります。目の前の明るい物体も光速の1/10で穴に移動している場合、それでもあなたに対して加速する赤方偏移がありますが、実際には、黒の中心に到達する前に衝突する可能性があります。穴。それはもっともらしいですか?もしそうなら、崩壊する宇宙はそれらの効果を表示できませんでしたか?
宇宙が崩壊しているとしたら、赤方偏移ではなく青方偏移の銀河が見えるでしょう。
@astromaxおそらくドップラーによるものです。しかし、崩壊はクッキー生地の収縮としては機能しないと私は信じています。空間の中央領域は、外殻が経験するはずの内向きの引っ張りを補う以上に、外向きの引っ張りを経験するでしょう。これは、距離による最初の赤方偏移に加えて、外側の領域がより密になるため、追加の赤方偏移に寄与すると私は信じています。基本的に、ダイナミクスによって赤方偏移が見られると思います。
これは間違った考えです。宇宙が崩壊した場合、空間の座標は必然的に時間とともに減少します。最も近い銀河を除くすべての銀河は、赤方偏移ではなく青方偏移されます。
さて、宇宙の構造が崩壊していないが、私たちが見るすべての問題が重力のために崩壊している場合はどうなりますか?
これは局所的に起こりますが(銀河群や銀河団などがある理由)、広大な距離にわたる空間の膨張は重力よりも優先されます。
ええと、私はそれを理解しない限り、空間の膨張を信じていません。目の錯覚だと思います。誰かが私に、私たちが観測するものまでの距離の関数として、過去の宇宙が密集しているために赤方偏移が見られない理由を説明しなければなりません。または、少なくとも、私たちはそれを確認しており、拡張による赤方偏移を探すときにそれを説明していると言ってください。
私はあなたの混乱を正直に理解していませんが、私たちが何をしているのかを観察する理由について読むために行く場所をお勧めできます。
二 答え:
#1
+8
Sandesh Kalantre
2014-01-10 10:17:55 UTC
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  • 理由1:

宇宙定数のないフリードマン方程式を見てみましょう。

$$ \ frac { \ dot {a} ^ 2} {a ^ 2} = \ frac {8 \ pi G \ rho} {3}-\ frac {kc ^ 2} {a ^ 2} $$

LHSの項は、ハッブル定数の2乗$ H ^ 2 $であり、銀河の後退速度を直接測定できます。

密度項は、$ \ rho_ {matterの組み合わせであると言えます。 } + \ rho_ {暗黒物質} $はどちらも直接測定できます; $ p_ {matter} $は私たちの銀河や他の銀河の物質の観測によって、$ \ rho_ {暗黒物質} $は銀河の回転曲線によって測定されます。

今日の曲率定数$ k $は、CMBRの異方性測定によって推定できます。

パラメータが適合せず、より多くの質量エネルギーが必要であることが判明しました。宇宙(私たちが推定したもののほぼ2〜3倍)

つまり、ダークエネルギーまたは基本的に宇宙定数が発生します。宇宙定数または暗黒エネルギーは、方程式を単なる定数または質量エネルギーの形式として見る2つの方法にすぎません(ただし、後者を信じる確かな理由があります)。

そしてこれは今日の宇宙の私たちの写真:enter image description here

  • 理由2:

歴史的に、宇宙定数はまったく異なる理由。

宇宙定数のない2番目のフリードマン方程式は次のようになります。

$$ \ frac {\ ddot {a}} {a} =-\ frac {4 \ pi G} {3} \ left(\ rho + \ frac {3p} {c ^ 2} \ right)$$

これで通常の種類の物質が予測されるので、宇宙は減速する必要があります。($ \ ddot {a} <0 $)

今、人々はタイプ1aの超新星の赤方偏移を測定し、宇宙がその膨張で加速されているという非常に逆説的な結果を発見しました。

enter image description here

通常の物質ではこのタイプや振る舞いを説明できないため、ダークエネルギー(または宇宙定数)をもう一度調べる必要があります。宇宙定数についても同様です。方程式は次のようになります:

$$ \ frac {\ ddot {a}} {a} =-\ frac {4 \ pi G} {3} \ left(\ rho + \ frac {3p} {c ^ 2} \ right)+ \ frac {\ Lambda c ^ 2} {3} $$

したがって、$ \ ddot {a} >0 $が可能です。

したがって、宇宙定数は次のようになります。現在の膨張率と加速膨張の両方を説明するために必要です。

最後に加速膨張を説明でき、今日、宇宙の$ΛCDM$モデルができました。

参照:

1: http://en.wikipedia.org/wiki/Friedmann_equations

2: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/univacc.html

3: http://en.wikipedia.org/wiki/Lambda -CDM_model

宇宙は現時点で減速している、あるいは崩壊している可能性があると私は信じていますが、その崩壊は、重力シフトの二次速度のために、加速しているように視覚的に見えるようになります。密な殻の中の中空の宇宙として。これは、私たち自身の地域が最も遠い地域に比べて密度が低くなっているためです。宇宙定数を取り除くとき、それらの方程式はその主張と矛盾しますか?
銀河の回転曲線について;私たちまでの距離の関数として、どのようにして空きスペースの温度を知ることができますか?宇宙が過去に明るくなかった(言い換えれば、私たちから遠い)ことを確信できますか?ある領域を移動する光子が増えると、その領域の回転曲線に寄与するはずです。
これはどういう意味ですか?「宇宙は現時点で減速している、あるいは崩壊している可能性があると思いますが、その崩壊は、重力の二次速度のために、加速しているように視覚的に見えるようになります。シフト?"
回転曲線は、実際の星の速度または水素原子の線(基本的には21cm線)のいずれかを使用して取得されます。暗黒物質を検出する他の方法があります。たとえば、暗黒物質は重力レンズを引き起こす可能性もあります。例:http:// en .wikipedia.org / wiki / Bullet_Cluster
宇宙は拡大しているように見えるので、それは遠くの星が時間の関数として重力で私たちに与える影響が少ないことを意味するはずです。一方、遠方の星は、時間の関数として(距離のために)重力の影響をより受けているように見えるはずです。次に、時間の遅れのシフトを想定します。その効果に加えて、宇宙が崩壊し、重力がcで伝播する場合、遠方の領域は近くよりも重力の影響を受けやすく、音の壁と同様の効果がありますが、重力が影響します。これの合計は、私たちが宇宙定数と呼ぶものになるはずだと私は信じています。
言い換えると;宇宙定数は、私たちの基準系で知覚された現実を実際の現実にマッピングするために使用される変換関数である可能性があります。
#2
-2
Christian Hollstein
2014-05-14 12:07:23 UTC
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私は次のモデルを提案します:

宇宙はすでに私たちの天の川と他のすべての銀河を引き付ける巨大な中央のブラックホールで構成されています。観測された赤方偏移は、1 /r²の重力の法則によって説明できます。中央のブラックホールに近い銀河は、私たちよりも高速です。ですから、彼らが私たちから遠ざかっていくのが見えます。私たちの銀河よりも中央のブラックホールから遠く離れている銀河は、私たちのようにその方向に速く移動することはありません。ですから、それらを見ると、私たちからも逃げているのがわかります。ブラックホールとそれまでの距離が非常に大きいため、フィールドの勾配が非常に小さいため、潮汐力は発生しません。アインシュタインの一般相対性理論によってニュートンの1 /r²の法則を調整しても、このモデルに大きな違いはありません。銀河の動きの一般的なパターンは同じままです。

これらの主張をどのように検証できますか?これが主要なアルゴリズムです。 PCでも実装および実行できます。

既知のクエーサーカタログから記録されたすべてのクエーサースペクトルを取得します。それらのスペクトルをゼロ赤方偏移に正規化します。お互いの各スペクトルシグネチャを比較します。ほこりやその他のノイズ追加効果による違いを適切に補正してみてください。同一または類似の2つを見つけた場合は、それぞれのクエーサーの位置を確認してください。それらの角度位置が数度異なる場合は、いくつかの証拠があります。同じクエーサーを2回見つけたため:直接(曲線)線で見られたときと、中央のブラックホールの重力場によってその光が包まれたとき。2つのクエーサーはすでに知られていますが、「小さい」(意味:彼らの視線にある巨大な銀河)重力レンズ効果。これらの場合、それらの見かけの位置は数秒または数分異なっていました。有意な(数度の)角位置の違いがある、または宇宙の反対の場所にあるツインクエーサーの数は、上記のモデルの証拠になります

私はあなたと同じような考えを経験してきましたが、1 / r ^ 2により、均一な赤方偏移が見られると思います。穴に向かって落下している間、あなたはあらゆる方向に加速する赤方偏移を見るでしょう。私はもう少し考えを進めました。事象の地平線を越​​えると、潮汐力がすべてを主要な要素(電子、中性子など)に引き裂きます。この混合物が絶対中心に近づくと、潮汐力の影響が少なくなり、最初のブラックホール内に水素、星、新しいブラックホールが形成され始める可能性があります。
2つの同一のクエーサーを見つけることの問題は、若いクエーサーと古いクエーサーという非常に異なる距離を見ていることです。また、天の川が巨大なブラックホールに向かって落下しているとしたら、自分たちが私たちのすぐ後ろにいるのが見えると想像することもできます。鏡に映った天の川は、私たちと衝突しているように見えます。このアイデアは、「グレートアトラクター」の代替説明として、アンドロメダ銀河が銀河の質量が説明できるよりもはるかに速く、私たちと衝突しているように見えるという事実から生まれました。
これについては、過去にもhttp://marilynvossavant.com/forum/viewtopic.php?t=376で質問しました。
-1宇宙には中心がないので、中心のブラックホールはあり得ませんでした。この質問を参照してください:http://astronomy.stackexchange.com/questions/669/what-is-in-the-center-of-the-universe
@called2voyageセンターがないことをどのようにして完全に確信できますか?宇宙が別のブラックホールの中にないことを知る特定の方法はありますか?私たちが目にするすべての問題は、「初期の」宇宙のブラックホールの事象の地平線を横切るときに引き裂かれ、このスーパーホール内で数十億年後に新しい星を形成しているのでしょうか。誰もが確実にできる方法について興味があり、そのアイデアを撃ち落とすだけです。ブラックホールは外から見ると確かに中心があるからです。
@frodeborli私たちの宇宙を作成する別のブラックホールは、私たちの宇宙に中心があることを必要としません。
@called2voyageわかりました、十分に公平です。特異点の内側の宇宙を想像すると、外側から見たときにすべてが同じ場所にある必要がありますが、時間の遅れやその他のGR効果の影響を受けて、内側から見た場合、おそらく中心は必要ありません。
2voyageという記事を読みました。それはビッグバン/膨張宇宙モデルの中から完全に議論します。多分それはずっと前に起こった。しかし、これは、全体的にレッドシフトが観察される今日の崩壊する宇宙を除外するものではありません。天の川/アンドロメダ青方偏移/グレートアトラクター:たぶん、それは私たちの地元の銀河群における単なる「小さな」乱気流です。大規模な宇宙論的スケールでは、私は私たちと私たちの近所の間で観察された青方偏移にあまり重きを置いていません


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