Vad är den kosmologiska konstanten

Den kosmologiska konstanten, oftast betecknad tillsammans en grekiskt versalt lambda: Λ, existerar enstaka betydelse inom kosmologin. Den infördes från Albert Einstein inom den allmänna relativitetsteorin. egen kallade Einstein den "sitt största misstag", dock den kosmologiska konstanten agerar idag enstaka kritisk roll inom flera kosmologiska modeller.

Den fysikaliska förklaringen från den kosmologiska konstanten existerar för att den uppträder liksom motkraft mot gravitation, alltså ett repulsivkraft mellan galaxer.

Därmed skulle den behärska förklara för att man experimentellt observerat för att universums expansionshastighet ökar tillsammans tiden.

Förhållandet mellan den kosmologiska konstanten samt energi-masstätheten inom vakuum

[redigera | redigera wikitext]

Lambda, Λ äger enheten 1/(meter)². Konstanten existerar proportionell mot energi-masstätheten inom vakuumρ:

^[1]

där:

Termen förmå artikel positiv, negativ alternativt noll.

Den representerar energi-masstätheten inom tomma rymden, den sålunda kallade vakuumenergin (man förmå föreställa sig den såsom ”kostnaden” på grund av för att äga ett rymd). eftersom den kosmologiska konstanten äger negativt tryck i enlighet med allmänna relativitetsteorin, därför får ett positiv kosmologisk konstant – innebärande för att tomma rymden besitter positiv energi – rymdens expansion för att påskynda.

Det andra talet är tätheten av mörk materia i universum

Vakuumenergin liksom leder mot denna acceleration kallas allmänt mörk energi.

Den kosmologiska konstanten inom den allmänna relativitetsteorin

[redigera | redigera wikitext]

I den allmänna relativitetsteorin beskrivs relationen mellan rumtidens krökning samt dess energiinnehåll från Einsteins fältekvationer.

Standardformen från fältekvationerna, utan kosmologisk konstant, existerar

.

där , samt existerar tensorer liksom beskriver rumtidens struktur, samt existerar stressenergitensorn, likt beskriver fördelningen från massa samt energi inom rumtiden.

Ekvationerna visar alltså hur dessa storheter existerar relaterade.

Fältekvationerna tillsammans kosmologisk konstant skrivs:

.

Genom för att flytta ovan termen såsom innehåller den kosmologiska konstanten mot högerledet är kapabel man titta för att den motsvarar för att enstaka färsk begrepp

adderas mot stress-energitensorn.

detta innebär för att vakuumenergin likt beskrivs från den kosmologiska konstanten existerar enstaka perfekt fluid tillsammans med energi-masstätheten

och trycket

.

Vakuumenergin äger alltså negativt tryck, ifall den kosmologiska konstanten existerar positiv samt den kosmologiska tillståndsekvationens karakteristiska anförande blir alltså:

Rymdens expansion

[redigera | redigera wikitext]

Det sena 1990-talets observationer från samband mellan avstånd samt rödförskjutning hos vissa supernovor^[2][3] äger tolkats såsom för att universums expansionshastighet ökar; observationerna förmå förklaras från enstaka många små positiv kosmologisk konstant inom Einsteins ekvationer vilket leder mot enstaka modifikation från Friedmanns ekvationer likt beskriver expansionen.

Sålunda inbegriper den idag gängse kosmologiska standardmodellen, den sålunda kallade Lambda-CDM modellen, den kosmologiska konstanten.

Talet kallas för den kosmologiska konstanten, och ger en storlek på den mörka energin som får universums expansion att accelerera

tillsammans dem från Planckteleskopet (2015) uppmätta värdena^[4] Ω_Λ = 0,6911 ±0.0062 samt H_o = 67,74 ±0.46(km/s)/Mpc = 2,195 ±0.015 ×10^-18s^-1, får Λ värdet Λ = 1,11 ×10^-52m^-2, vilket motsvarar 2,90×10^-122 inom reducerade Planckenheter alternativt 4,33×10^-122 eV² inom naturliga enheter.

Detta innebär för att omkring 70% från universums totala energi utgörs från denna sålunda kallade mörka energi, såsom inom denna modell ges från den kosmologiska konstanten.

Konkurrerande förklaringsmodeller

[redigera | redigera wikitext]

Det finns andra tänkbara orsakssamband mot universums accelererande expansion. Kvintessens existerar en likartat begrep infört från Paul Steinhardt, var vakuumenergin ej existerar enstaka konstant utan kommer dynamiskt ifrån en sålunda kallat skalärt fält liknande detta fält likt används inom inflationsteorin.

Krökning anförs från en par mindre etablerade alternativa kosmologiska modeller.

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Källor

[redigera | redigera wikitext]

• Weinberg, Steven (2008). Cosmology. Oxford University Press.
  Det rådde dock stor skepsis bland många astronomer

  ISBN 978-0-19-852682-7. Läst 14 juli 2018 

• L. Bergström & A. Goobar; Cosmology and Particle Astrophysics, 2:a uppl, Kap 4.6 Meaning of the cosmological constant, Springer (2004). ISBN 3-540-43128-4
• Olof Sjöstrand, Einsteins fysikens teori - Matematisk bakgrund samt enkla tillämpningar, Akademiförlaget (1971). (Inleder tillsammans med den speciella relativitetsteorin.

  Differential- samt integralkalkyl, partiella derivator, differentialekvationer samt determinanter bör existera kända till för att hänga tillsammans inom ett successiv införande från tensoranalys, liksom används på grund av den allmänna teorin.)

Noter

[redigera | redigera wikitext]