Beschleunigung der Expansionsrate des Universums aufgrund schwächer werdender Schwerkraft?

Ich denke, Sie stellen sich eine expansive Kraft vor, die das Universum beschleunigt, im Gegensatz zur Schwerkraft, die das Universum zusammenzieht, und dass die expansive Kraft gewinnen würde, wenn die Schwerkraft irgendwie schwächer wäre. Das ist nicht das richtige Bild.

In populären Modellen wird das beschleunigende Universum durch die Schwerkraft verursacht , aufgrund einer Vakuumenergie mit Unterdruck (siehe Dunkle Energie/Kosmologische Konstante/Quintessenz). Diese Aussage bedarf einer viel umfassenderen Erklärung.

Eine geschwächte Gravitation würde in einem Modell ohne dunkle Energie lediglich jede Gravitationskontraktion dämpfen oder in einem Modell mit dunkler Energie jede Ausdehnung verstärken. Eine geschwächte Gravitation würde bei dem zugrunde liegenden Problem nicht helfen, nämlich warum beschleunigt sich das Universum?

Ich denke, der Begriff Beschleunigung impliziert eine Richtungsänderung der Nettokräfte, die auf Galaxien im großen Maßstab wirken. Die Schwerkraft (unabhängig von der Größe) wirkt, um die Galaxien zu sammeln, während die Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung wirkt.

Die Expansion des Universums wird (ungefähr) durch die FLRW-Metrik beschrieben . Der Wikipedia-Artikel, den ich verlinkt habe, gibt viele blutige Details, aber das Schlüsselergebnis, das wir brauchen, ist die Abhängigkeit der Beschleunigung von der Dichte und dem Druck:

Wenn es keine dunkle Energie gibt und wir den Druck ignorieren können, vereinfacht sich dies zu:

Der Parameter$a$ist der Skalierungsfaktor, und$\rho$ist die durchschnittliche Energiedichte. Die Dichte variiert z$a^{-3}$, so wie das Universum die Größe der Beschleunigung ausdehnt$\ddot{a}$nimmt tatsächlich ab, und wie Sie sagen, liegt dies daran, dass die Materie weniger dicht ist und eine geringere Schwerkraft erzeugt. Die Beschleunigung bleibt jedoch immer negativ, dh es handelt sich immer um eine Verzögerung . Die Expansion des Universums wird niemals eine Beschleunigung verursachen .

Um zu sehen, wie wir eine Beschleunigung erhalten, beachten Sie, dass wenn die kosmologische Konstante ist$\Delta$ist viel größer als der Beitrag von Materie und Druck, den unsere Gleichung zu L vereinfacht

Also das Zeichen von$\ddot{a}$ist jetzt positiv, dh wir haben eine Beschleunigung.

Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, dass wir eine kosmologische Konstante benötigen, um eine Beschleunigung zu erhalten. Es kann nicht passieren, nur weil die Energiedichte abnimmt.