Wird die Beschleunigung der Expansion des Universums durch die Expansion der Raumzeit selbst verursacht?

Wenn man die beschleunigte Expansion des Universums betrachtet, wird oft gesagt, dass dunkle Energie erforderlich ist, um die Expansion zu beschleunigen, um die Anziehungskraft der Schwerkraft zu überwinden.

Es scheint jedoch, dass, wenn die Expansionsrate groß genug ist, dies den Effekt der Schwerkraft überwinden würde, der die Verzögerung verursacht.

Mit anderen Worten, der Abstandsgewinn des expandierenden Universums geschieht mit einer Rate, die größer ist als die Anziehungskraft der Schwerkraft. Obwohl also die Schwerkraft dazu beiträgt, die Expansionsgeschwindigkeit zu verringern, führt die zusätzliche gewonnene Distanz dazu, dass sich immer mehr Raum ausdehnt. Das heißt, die Dinge beschleunigen sich schneller auseinander, weil bei jedem Schritt mehr Raum zwischen ihnen ist, um sich auszudehnen (der zunehmend größer ist als die Anziehungskraft der Schwerkraft).

Lassen Sie mich versuchen, dies besser zu definieren:

Gegeben seien zwei sehr weit voneinander entfernte Körper im Universum a,b.

vel_expand - die Rate, mit der der Abstand zwischen a, b aufgrund der Ausdehnung der Raumzeit zwischen ihnen zunimmt

acc_from_expand – die Erhöhung von vel_expand, die aufgrund des größeren Abstands zwischen a, b verursacht wird

Wenn sich also a, b auseinander bewegen, vergrößert sich der Abstand zwischen ihnen (was eine Zunahme der Ausdehnung der Raumzeit zwischen ihnen bedeutet), was eine größere Zunahme aufgrund der Ausdehnung der Raumzeit bewirkt – dh eine Beschleunigung der Ausdehnung aufgrund der Ausdehnung selbst.

Auf der anderen Seite der Gleichung steht nun die Anziehungskraft der Schwerkraft (die Krümmung der Raumzeit), die durch die Masse von a, b verursacht wird. Die Schwerkraft nimmt jedoch umgekehrt quadratisch zur Entfernung ab, sodass sie mit sich ändernder Entfernung schnell kleiner wird.

Wenn also die Entfernungen zwischen a, b groß werden, gibt es einen Punkt, an dem die Beschleunigung aufgrund der Ausdehnung der Raumzeit zwischen a, b größer ist als die Verzögerung aufgrund der Schwerkraft zwischen ihnen.

An diesem Punkt werden sie sich also mit zunehmender Geschwindigkeit weiter auseinander ausdehnen.

(Dieses Konzept ähnelt dem Rand des beobachtbaren Universums. Die Entfernung, aus der die Lichtgeschwindigkeit die Expansion des Universums überwinden kann.)

Vielleicht ist das alles völlig falsch. Aber ich hätte gerne eine Rückmeldung, ob das Sinn macht.

Auch in meiner Beschreibung wäre die Expansionsbeschleunigung eine Funktion der Entfernung zwischen Objekten - je weiter zwei Körper im Universum voneinander entfernt sind, desto schneller würden sie auseinander beschleunigen. Ich weiß nicht, ob das mit Messungen übereinstimmt - aber ich habe gelesen, dass es Diskrepanzen zwischen der in der Hintergrundstrahlung gemessenen Expansionsrate im Vergleich zu Weißen Zwergen und Supernovas gibt.

Macht mein Konzept Sinn?

Wenn ja, gibt es einen Artikel, der die Beschleunigung der Expansion des Universums aufgrund der Expansion des Universums selbst diskutiert?

Wenn nicht, wo liege ich in meinem Konzept falsch?

Ist auch die Raumzeitkonstante, die Einstein der allgemeinen Relativitätstheorie hinzugefügt hat? (Was ist in meiner Beschreibung das Konzept, dass sich die Raumzeit selbst mit einer festen Rate ausdehnt)?
Ich weiß nicht, ob das hilfreich ist, aber ich habe keine "Beschleunigung der Expansion aufgrund der Expansion selbst" bekommen. Zunächst einmal sollte klargestellt werden, dass die Expansion des Weltraums die Expansion des Universums ist (dh es ist nicht so, als würde sich das Universum im Weltraum ausdehnen, aber ich denke irgendwie, dass Sie das bereits wissen). Meinen Sie damit, dass die Ursache der Expansion in der Raumzeit selbst liegt, also führt mehr Expansion zu noch mehr Expansion?
Wenn letzteres die beabsichtigte Bedeutung ist, dann könnte es mit einer der vorgeschlagenen Ursachen der Expansion zu tun haben, nämlich Vakuumenergie. Lassen Sie uns auch hinzufügen, wie auch in der Antwort erwähnt wurde, dass Objekte, die weiter voneinander entfernt sind, nicht mehr voneinander weg beschleunigt werden.
@RickLove warum die Abwahl?

Antworten (2)

Sie haben Recht, der Weltraum selbst dehnt sich aus, aber nur in den intergalaktischen Räumen des Weltraums.

Innerhalb von Galaxien dehnt sich der Weltraum nicht aus, weil die Schwerkraft dominiert.

Wir können nicht sagen, dass zwei Sonnensysteme in der Milchstraße aufgrund der räumlichen Ausdehnung zwischen ihnen zurückweichen würden.

Der Raum dehnt sich zwischen den Galaxien aus, wo die Schwerkraft nicht dominant ist, aber die dunkle Energie dominiert.

Das Problem liegt in der Definition der Entfernung (oder Geschwindigkeit der Rezession) in GR auf intergalaktischer Ebene. Es gibt keine solche Definition von Distanz (oder Geschwindigkeit der Rezession).

Es ist sehr schwer zu definieren, mit welcher Geschwindigkeit sich zwei Galaxien zurückziehen, und wir haben keine experimentellen Beweise für die Ausdehnung des Weltraums selbst.

Sie sagen also, dass zwei Galaxien, die weiter voneinander entfernt sind, schneller beschleunigen als zwei Galaxien, die näher beieinander liegen. Das ist nicht richtig zu sagen. Über große Entfernungen dehnt sich das Universum gleichmäßig aus. Was Sie sagen, könnte jedoch richtig sein, wenn Sie sagen, dass sich der Weltraum innerhalb von Galaxienhaufen langsamer ausdehnt (aufgrund der Schwerkraft) als in den Hohlräumen von Galaxiengruppen, der sich schneller ausdehnt (weil die Schwerkraft dort noch weniger Einfluss hat).

Ich möchte klarstellen, dass, wenn die Expansion im gesamten Universum gleichmäßig ist, sie immer noch in Bereichen mit größerer Schwerkraft auftritt und im Vergleich zur Schwerkraft einfach vernachlässigbar ist. Außerdem würde ich fragen, ob die Expansion im gesamten Universum gleichmäßig ist oder ob es Faktoren gibt, die nicht berücksichtigt werden und die es beeinflussen könnten.

Nein, die beschleunigte Expansion des Universums wird durch die kosmologische Konstante verursacht. Der CC hat Unterdruck P . Sie können sich die Friedmann-Beschleunigungsgleichung ansehen, wobei der Term ( ρ + 3 P ) ist ausschlaggebend. Das Universum dehnt sich beschleunigt aus, wenn dieser Term positiv ist, was die Materiedichte voraussetzt ρ wird von der kosmologischen Konstante dominiert (Anmerkung P ist negativ).

Zweitens dehnt sich die Raumzeit nicht aus. Beachten Sie, dass sich der Raum nicht von selbst ausdehnt. Stattdessen bedeutet "Ausdehnung des Universums" zunehmende Entfernungen zwischen sich bewegenden Objekten. Ob sich der Weltraum ausdehnt oder sich entfernte Galaxien voneinander entfernen, hängt von den gewählten Koordinaten ab. Daher kann keine dieser Ansichten - da sie nicht unveränderlich ist - als ein messbares physikalisches Phänomen betrachtet werden. Der Weltraum dehnt sich in FRW-Koordinaten aus und Galaxien entfernen sich in Normalkoordinaten.