Gewinnung von Energie aus kosmologischer Expansion

Diese Frage ist eine konkretere Reinkarnation einer alten Frage zur Energieeinsparung in GR .

Gibt es Mechanismen, um der kosmischen Expansionsrate Energie zu entziehen? einige extrem lange Seile quer durch das Universum legen und Arbeit aus ihrer zunehmenden Trennung ziehen?

Angenommen, dies ist möglich (ich sehe nicht ein, warum dies nicht der Fall wäre), welche Form würde die Rückreaktionskraft annehmen? In der gesamten Physik übt dieses System jedes Mal, wenn Sie durch irgendeine Kraft Arbeit aus einem System herausziehen, eine Kraft zurück aus. Können wir die kosmische Expansion durch Variationen dieser Mechanismen verlangsamen?

Antworten (1)

Ja, ich denke, man könnte Energie aus der Expansion gewinnen. Wenn Sie Massen weit genug auseinander nehmen, dass ihre Gravitationswechselwirkung nicht signifikant ist, und sie zusammenbinden und dann warten, entwickelt sich eine Spannung im Seil. Sie könnten diese Spannung dann nutzen, um zu arbeiten.

Wenn Sie die Massen zusammenbinden, ändern Sie lokal die Raumzeitkrümmung. Unter der Annahme einer FLRW-Metrik mit Ω = 0 , wenn Sie verhindern, dass sich Massen mit der Raumzeit bewegen, machen Sie Ihre lokale Region zu dicht und das Gebiet um sie herum zu dicht.

Obwohl ich lange und intensiv über Ihre Frage "Können wir die kosmische Expansion verlangsamen" nachgedacht habe, bin ich zu keinem Ergebnis gekommen. Das Problem ist, dass das Universum (zumindest effektiv) unendlich ist, sodass globale Veränderungen per Definition unmöglich sind. Wenn Sie Massen zusammenbinden, glaube ich nicht, dass Sie etwas sehr anderes tun würden, als wenn Sie sie zu einer Kugel zusammenfassen, die die Masse der Sonne (oder die Masse einer Galaxie usw.) hat. Solange es eine Längenskala gibt, auf der die Materie ungefähr gleichmäßig verteilt ist, erhalten Sie immer noch eine FLRW-Metrik.

Ich habe hier ein konzeptionelles Problem. Wir wissen, dass dort, wo die 4 Kräfte Massen zusammenhalten, keine Ausdehnung stattfindet, da sich sonst alle Grundkonstanten der Wechselwirkungen ändern würden. Wenn Sie nun zwei Massen mit etwas Materie zusammenbinden, verwenden Sie vermutlich elektromagnetische und gravitative Wechselwirkungen, um sie zusammenzuhalten. Es sollte die gleiche Bedingung gelten wie für einen Materieklumpen, der sich nicht mit der Ausdehnung ausdehnt, nicht wahr? Es sei denn, ich habe etwas falsch verstanden.
Die Ausdehnung der Raumzeit erzeugt eine kleine Kraft auf alles, einschließlich Ihnen und mir, aber auf Skalen kleiner als Galaxien ist die Kraft so klein, dass sie im Vergleich zu sagen wir EM-Kräften vernachlässigbar ist. Jedes Stück Schnur steht im Prinzip unter Spannung durch die Ausdehnung, aber die Schnur müsste so lang sein wie die Entfernung zwischen Galaxien, bevor man sie messen könnte.
Anscheinend gibt es zum Thema Energiegewinnung aus dem expandierenden Universum: Können wir den Hitzetod vermeiden? (2015), geschrieben von Rupert Parry am Sydney Institute for Astronomy.
Gewinnung von Energie aus kosmologischer Expansion
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v