Könnte dunkle Energie die Wirkung der Schwerkraft in großen Entfernungen sein?

Dunkle Energie, dunkle Materie und Schwerkraft sind sicherlich eng miteinander verbundene Konzepte. Die Frage scheint dunkle Materie und dunkle Energie miteinander zu verwischen oder die Begriffe austauschbar zu verwenden, aber es handelt sich um getrennte Theorien, die versuchen, getrennte Diskrepanzen auszugleichen.

Eine Facette, die zur Majestät von Einsteins Gleichungen für die Schwerkraft beiträgt (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_field_equations , insbesondere die Form kurz vor der „Vorzeichenkonvention“), ist, dass sie allumfassend sind – Krümmung ist Masse – Energie, Masse-Energie ist Krümmung. Die Gleichung verlangt danach, erweitert und erweitert zu werden, um das gesamte Universum einzubeziehen, und somit ist sie die Grundlage der modernen Kosmologie.

Als solche beschreiben Einsteins Gleichungen, wie sich das Universum angesichts seines Gehalts an Masse und Energie ausdehnen, verformen, verziehen oder zusammenziehen sollte (wenn es genug Masse hätte). Dunkle Energie ist Teil des aufkommenden Versuchs von Theoretikern, die Materie, die wir sehen können, mit dem beobachteten Verhalten im größten Maßstab in Einklang zu bringen. Die Schwerkraft, wie wir sie traditionell kennen, ist immer anziehend, daher sollte jede Ansammlung von Objekten, die sich voneinander entfernen, zumindest verlangsamt werden, wenn nicht sogar umgedreht und kollidiert werden. Was wir jedoch im größten Maßstab sehen, ist eine Beschleunigung. Etwas Grundlegendes muss mit dem traditionellen Bild falsch sein, und dunkle Energie ist ein Sammelbegriff für Versuche, Einsteins Gleichungen selbst zu modifizieren .

Dunkle Materie hingegen ist ein Sammelbegriff für Versuche, kleinere Diskrepanzen zwischen dem beobachteten Verhalten von Objekten und den theoretischen Vorhersagen ihres Verhaltens unter der Annahme, dass jedes Objekt sichtbar war, in Einklang zu bringen. Daher kommt der alternative Begriff „Missing Matter“. Kleinere Objekte, wie Galaxien und Galaxienhaufen, verhalten sich, als gäbe es zusätzliche, unsichtbare Materie, die sie zusammenhält. Es ist eine weniger ehrgeizige Korrektur, da kein Versuch unternommen wird zu argumentieren, dass Einsteins Gleichungen selbst korrigiert werden müssen, wir brauchen lediglich etwas zusätzliche Materie, die auf der rechten Seite kein Licht erzeugt, um die zusätzliche Krümmung der Raumzeit zu erklären abgeleitet aus dem Verhalten beobachteter Objekte auf der linken Seite.

Es tut mir leid, wenn das keine so ordentliche oder ordentliche Antwort ist, wie Sie gesucht haben. Angesichts der tiefen philosophischen Implikationen, dass beide Seiten von Einsteins Gleichungen sowohl Ursache als auch Wirkung sind, ist es unmöglich, die gleiche Art von Unterscheidung zwischen Gravitation, dunkler Materie und dunkler Energie zu treffen, wie Sie es könnten zwischen den Einflüssen von, sagen wir, Sonnenschein und Hitze des Erdkerns auf Bodentemperaturen. Daher gibt es zum Beispiel keine "zusätzliche" Raumzeit. Einstein selbst riet von der Verwendung von "Verformung" und "Verzerrung" ab, da sie zu der Vorstellung führten, dass es eine natürliche Bedingung für die Raumzeit gibt und Materie alles durcheinander bringt. Raumzeit und Materie sind wie die ersten beiden Karten eines Kartenhauses – sie müssen zusammengenommen werden, weil jede für sich genommen einfach zusammenbrechen wird.

Diese Idee wurde vorgeschlagen. Die Ausgabe von Scientific American vom April 2011 enthielt einen Artikel, der Voids als Alternative zu dunkler Energie vorschlägt.

Viele Kosmologen akzeptieren, dass unser sichtbares Universum aufgrund der Inflation beim Urknall nur ein kleiner Teil eines viel größeren Universums ist, und es ist möglich, dass das sichtbare Universum im Vergleich zum Rest des Universums eine Blase mit etwas geringerer Dichte ist Universum. In diesem Fall würden wir eine Gravitationsanziehung von außerhalb unseres Universums erfahren, die unser Universum auseinanderzieht und eine ähnliche Wirkung wie dunkle Energie hat.

Das Muster der Beschleunigung wäre jedoch anders: Bei Voids wären die am weitesten entfernten Galaxien stärker betroffen als nähere; bei Dunkler Energie finden wir das Gegenteil: nähere Galaxien bewegen sich schneller als erwartet. Leider haben die jüngsten Hubble-Daten die Expansionsgeschwindigkeiten mit höherer Präzision gemessen und scheinen die Voids-Idee auszuschließen.

Obwohl es nicht ganz die void-Alternative im Gigaparsec-Maßstab ist, die von hdhondt abgedeckt wird, wurde eine etwas ähnliche Idee zu Ihrer Frage von David Wiltshire und einigen anderen als "Dark Energy without Dark Energy" oder "Timescape Cosmology" vorgeschlagen.

Sie postulieren, dass die scheinbare Beschleunigung der Dunklen Energie wirklich nur ein Beobachtereffekt der Allgemeinen Relativitätstheorie ist, der nicht richtig berücksichtigt wurde. Die Standardkosmologie geht von großräumiger Homogenität aus oder zumindest davon, dass sich sowohl der Beobachter (wir) als auch die Ziele (Supernovae) an ungefähr identischen Orten befinden. Wenn wir uns jedoch auf einem unterdurchschnittlichen Gravitationspotential befinden (z. B. in einer Blasenwand), wird Licht von tieferen Gravitationspotentialen rotverschoben. Außerdem wird Licht von früher im Universum etwas weniger verschoben als erwartet, da es mehr Zeit im homogeneren frühen Universum verbracht hat.

Ich habe kein großes Verständnis für die Details der Zeitraum-Kosmologie, aber ich finde den Vorschlag, dass GR-Effekte komplizierter sind als eine angenommene großräumige Homogenität, verlockend.

Ich stimme zu. Wenn die Schwerkraft Vertiefungen in Raum-Zeit-Gewebe bringt (wie ein Ball auf einem Trampolin), gibt es dann eine mittlere Ruheebene für das Gewebe? Warum sollte ein Objekt nur einen Brunnen in den Stoff schlagen und keinen reaktionären Hügel? Sollte die Schwerkraft nicht eine ausgleichende Abstoßungskraft haben (als Hügel im Gewebe modelliert)? Dieser Hügel wäre in einem größeren Brunnen nicht wahrnehmbar, aber zusätzlich zur Außenseite des größeren Brunnens (wie ein Galaxienbrunnen). Ein Ring aus abstoßender Kraft um den Rand einer Galaxie würde sie also zusammenhalten und die Objekte auf eine höhere Geschwindigkeit treiben. Und wenn die Galaxien voneinander weg beschleunigen, liegt das daran, dass sie, als sie dicht beieinander waren, einen großen Brunnen teilten. Aber wenn sie sich in einem expandierenden Ring (oder einer Kugel) ausdehnen, könnte die Innenseite des Rings einen Kamm / Hügel bilden, der die Galaxien stärker nach außen drückt als der äußere Hügel (oder vielleicht gibt es keinen äußeren Hügel). augenblickliche Entstehung der Raumzeit an der Ausdehnungsgrenze?). Der innere Ring würde also am Anfang eine geringe Leistung haben, in der Nähe der Mitte eine starke Ausdehnung haben, sich aber schließlich mit einer Langzeitausdehnung wie eine Welle auflösen. Galaxien würden also eine abstoßende Wirkung auf mittlere Objekte haben, die sich von außen nähern: langsame Objekte und keine massiven Objekte. Ich denke, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie hätte eine Ausbuchtungs- / Hügelregion, in der sich Materie auf der Außenseite der Ausbuchtung ansammeln und auf der Innenseite der Ausbuchtung beschleunigen würde. Der innere Ring würde also am Anfang eine geringe Leistung haben, in der Nähe der Mitte eine starke Ausdehnung haben, sich aber schließlich mit einer Langzeitausdehnung wie eine Welle auflösen. Galaxien würden also eine abstoßende Wirkung auf mittlere Objekte haben, die sich von außen nähern: langsame Objekte und keine massiven Objekte. Ich denke, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie hätte eine Ausbuchtungs- / Hügelregion, in der sich Materie auf der Außenseite der Ausbuchtung ansammeln und auf der Innenseite der Ausbuchtung beschleunigen würde. Der innere Ring würde also am Anfang eine geringe Leistung haben, in der Nähe der Mitte eine starke Ausdehnung haben, sich aber schließlich mit einer Langzeitausdehnung wie eine Welle auflösen. Galaxien würden also eine abstoßende Wirkung auf mittlere Objekte haben, die sich von außen nähern: langsame Objekte und keine massiven Objekte. Ich denke, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie hätte eine Ausbuchtungs- / Hügelregion, in der sich Materie auf der Außenseite der Ausbuchtung ansammeln und auf der Innenseite der Ausbuchtung beschleunigen würde.