- Космологическое уравнение состояния
-
Космология - Возраст Вселенной
- Большой взрыв
- Содвижущееся расстояние
- Реликтовое излучение
- Космологическое уравнение состояния
- Тёмная энергия
- Скрытая масса
- Вселенная Фридмана
- Космологический принцип
- Космологические модели
- Формирование галактик
- Закон Хаббла
- Космическая инфляция
- Крупномасштабная структура космоса
- Критическая плотность
- Модель Лямбда-CDM
- Расширение Вселенной
- Нуклеосинтез
- Наблюдаемая Вселенная
- Космологическое красное смещение
- Форма Вселенной
- Формирование структуры
- Хронология Большого взрыва
- Графическая хронология
- Хронология космологии
- Безусловная судьба Вселенной
- Вселенная
Родственные темы В фридмановской теории тяготение создаётся не только плотностью вещества, но и давлением среды: плотность эффективной гравитирующей энергии , где — давление среды, а — плотность энергии среды, , где — массовая плотность энергии среды, — скорость света.
Давление выражают через уравнение состояния — зависимость давления от массовой плотности энергии среды или используют отношение давления к плотности , тогда уравнение состояния: .
Для разных сред имеет разное значение. Ниже предполагаем, что плотность среды выше нуля. Возможны следующие 9 вариантов:
1. Фантомная энергия (призрачная энергия) (см. фантомная космология) — среда с антигравитацией большей, чем у вакуума.
При таком уравнении состояния плотность среды со временем увеличивается, антигравитация возрастает и через конечное время станет бесконечной и во вселенной произойдёт Большой Разрыв. Ещё одна особенность такой среды в том, что скорость звука в ней выше скорости света .
2. Вакуум — среда с антигравитацией.
Соответственно:
(только такое уравнение состояния совместимо с определением вакуума как формы энергии со всюду и всегда постоянной плотностью, независимо от системы отсчета)
В уравнениях Эйнштейна энергия вакуума описывается космологической постоянной .
По последним данным[1] плотность энергии вакуума во вселенной составляет от критической плотности.
3. Квинтэссенция — среда с антигравитацией ниже, чем у вакуума.
Только при существует антигравитация, поэтому только при таком условии происходит ускорение расширения вселенной, то есть природа тёмной энергии — это либо вакуум, либо фантомная энергия, либо квинтэссенция.
4. Среда, в которой отсутствует гравитация и антигравитация.
5. Среда, в которой гравитация ниже, чем у пыли.
6. Пылевое облако, обычная барионная материя и тёмная материя (давление среды отсутствует, ).
Соответственно:
По последним данным[1] плотность энергии обычной холодной барионной материи во вселенной составляет от критической плотности, а плотность холодной тёмной материи составляет от критической плотности, что в сумме даёт от критической плотности.
7. Среда, в которой гравитация выше, чем у пыли, но ниже чем у излучения.
8. Ультрарелятивистская среда (излучение, фотоны и др. ультрарелятивистские частицы), в том числе реликтовое излучение.
Поведение вселенной определялось уравнением состояния, близким к этому на временно́м интервале от планковской эпохи до эпохи рекомбинации.
Соответственно:
9. Среда в которой гравитация выше, чем у излучения.
Примечания
Wikimedia Foundation. 2010.