為什麼提出暗能量,也要強行讓能量守恆?

時間 2021-05-31 18:27:23

1樓:ABCDEFG

恰恰是加速膨脹才要有負能量提供斥力,才要引入暗能量,而引入暗能量,並不破壞能量守恆。並不是為了維持能量守恆引入的暗能量。

如果能證明暗能量不是宇宙學常數能表示的,或者證明宇宙學常數隨時間變化,那麼就能破壞能量守恆。但仍有可能會引入新的守恆量。

2樓:盧健龍

首先,能量守恆定律是有其適用範圍的。FLRW度規所描述的宇宙的總能量是否守恆取決於宇宙中的成分。具體見我的另乙個回答:

膨脹中的宇宙依然符合能量守恆定律嗎?

其次,能量守恆定律跟宇宙加速膨脹的解釋並沒有什麼直接關係。

暗能量的提出主要跟兩點有關。第一點是已觀測到的宇宙空間的加速膨脹,第二點是物質密度與臨界密度之間的差額

宇宙空間的膨脹是由FLRW度規中的尺度因子 描述的。在平直的空間中(即 ),當狀態方程 中 時,我們有 。物質對應著 ,即 ;輻射對應著 ,即 。

顯然的,如果宇宙中只有物質和輻射,那麼宇宙應該是減速膨脹,這就與觀測結果不吻合了。我們需要物質和輻射以外的成分來解釋宇宙的加速膨脹,其中乙個候選者就是宇宙學常數版本的暗能量,它所對應的是 和 ,描述了宇宙的指數膨脹。

我們的宇宙是幾乎平直的,因此能量密度應該非常接近(甚至等於)臨界密度。但相關觀測結果表明物質密度只佔臨界密度的 左右。這也說明還有很大一部分能量不是以物質的形式存在的。

3樓:

"there is not a general global energy conservation law in general relativity theory.」

[1] Peebles P. J. E., 1993, Principles of Physical Cosmology (Princeton Univ. Press).

Therefore: 」The conclusion, whether we like it or not, is obvious: energy in the universe is not conserved」 [2].

[2] Harrison E., 1981, Cosmology ( Cambridge University Press)

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