Es gibt nicht so grobe Beweise dafür, dass das Universum in sehr großem Maßstab flach ist . Wir sehen jedoch überall, dass es lokale Materieklumpen mit positiver Krümmung gibt. Daher habe ich diesbezüglich mehrere Fragen:
1) Bedeutet die Tatsache, dass eine Mannigfaltigkeit mit a) asymptotischer (Raum-)Krümmung Null und b) lokalen Inhomogenitäten mit positiver (Raum-)Krümmung, dass es Bereiche mit negativer (Raum-)Krümmung geben wird?
2) eine Region mit negativer (Raum-)Krümmung impliziert dunkle Energie in dieser Region?
3) Angenommen, die Antwort auf 1) und 2) ist wahr: Stellt dies eine unabhängige Bestätigung der Dunklen Energie dar? oder gibt es irgendwie eine geometrische Beziehung zwischen asymptotischer Ebenheit und beschleunigter Expansion (der traditionelle Grund, überhaupt dunkle Energie einzuführen)?
BEARBEITET: um die Unterscheidung zwischen Raum- und Raum-Zeit-Krümmungen widerzuspiegeln.
Man muss darauf achten, zwischen Raumkrümmung und Raumzeitkrümmung zu unterscheiden . Wenn wir sagen, dass das Universum in großen Maßstäben flach ist, sprechen wir über Raum – das heißt, über einen Schnitt durch die Raumzeit zu konstanter kosmischer Zeit. In Bezug auf die räumliche Krümmung ist Aussage 1 richtig: Wir haben im Durchschnitt eine Krümmung von Null und in einigen Regionen eine positive Krümmung, was eine negative Krümmung in anderen Regionen impliziert.
Aber Aussage 2 folgt nicht aus Aussage 1, weil wir in diesem Fall von Raumzeitkrümmung sprechen wollen . Genauer gesagt erzeugt gewöhnliche Materie eine positive Raumzeitkrümmung (dh einen positiven Ricci-Skalar), und dunkle Energie erzeugt eine negative Raumzeitkrümmung. Aber räumliche Krümmung und Raumzeitkrümmung sind verschiedene Dinge.
Das Universum ist räumlich flach, aber der Raum wird mit der Zeit auf dem Hubble-Koordinatensystem gedehnt. Das bedeutet, dass der Raum so in die Raumzeit eingebettet ist, dass es eine Krümmung gibt, wie etwa eine „Zeit-Zeit“-Ricci-Krümmung . Diese Lösung der Einstein-Feldgleichungen ist so, dass der Druck gleich dem Negativ der Energiedichte des Vakuums ist. Also dunkle Energie, die mit diesem Druck verbunden ist, ist auf eine positive Energiedichte zurückzuführen. Der Hamiltonoperator dafür ist , das dem Federpotential ähnlich ist. Die Kraft wirkt jedoch in die gleiche Richtung wie die Verschiebung.
Als Laie, aber lesen und verstehen, wird die positive Krümmung als geschlossen dargestellt. Aber diese Tendenz wird derzeit aufgrund von Beweisen und Beobachtungen an den Rand gedrängt, dass die kritische Materiedichte, um eine Kompression zu verursachen, nicht mehr stark genug ist, um den Inhalt zu komprimieren.
Es könnte angenommen werden, dass dies Auswirkungen auf die Geometrie hat (wie es die Schwerkraft zulässt). Dies kann weitgehend durch „dunkle Energie“ veranschaulicht werden, die es einigen zufolge seit ihrer Entstehung gibt, wenn auch bis vor kurzem nicht immer allgegenwärtig. Besserer Kandidat ist "leerer Raum". Es scheint keine gemeinsame Interaktion mit allen anderen Elementen zu geben. Es wächst grenzenlos, was so gesehen dem flachen Universum auf Messers Schneide ein Ende bereiten könnte.
Das flache Universum müsste die Expansion beenden, sonst wird es sich natürlich weiter ausdehnen mit dem Vorhandensein einer andauernden (ungebremsten) Expansion. Dies kann durch die Wirkung des "leeren Raums" verstärkt werden, der sich immer weiter ausbreitet.
Wenn also mit diesen Faktoren folgt: Keine geschlossene (positive) Geometrie, flaches Universum ist mit Expansion gefüllt, die sich fortsetzt, und so dass das Gleichgewicht vorbei ist, und Expansion ('leerer Raum') wird die Entwicklung der Geometrie mit negativer Krümmung verstärken, da die anderen beiden angenommen wurden Geometrien fehlt etwas Wesentliches, um sie zu halten.
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Ted Bunn
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