Перейти к навигации Перейти к поиску. С нулевым потреблением энергии Вселенной гипотеза предполагает

С нулевым потреблением энергии Вселенной гипотеза предполагает, что общее количество энергии во Вселенной стоит ровно ноль: сумма положительной энергии в виде материи точно отменили ее негативную энергию в виде гравитации. ^[1] некоторые физики, такие как Лоуренс Краусс, Стивен Хокинг и Александра Виленкина, позвоните или называют это состояние "Вселенной из ничего", хотя с нулевым потреблением энергии Вселенной модель требует и вопрос местах с положительной энергией и гравитационном поле с отрицательной энергией не существует. ^[2] Эта гипотеза широко обсуждается в популярных источниках. ^{[3] [4] [5]}

Содержание

• 1История
• 2Экспериментальные ограничения
• 3См. также
• 4Ссылки

История[ править ]

Во время Второй мировой войны Паскуаль Джордан впервые предположил, что, поскольку положительная энергия массы звезды и отрицательная энергия ее гравитационного поля вместе могут иметь нулевую полную энергию, сохранение энергии не помешает созданию звезды квантовым переходом вакуума. Джордж Гамов рассказывал об этой идее Альберту Эйнштейну: "Эйнштейн остановился как вкопанный, и, поскольку мы переходили улицу, нескольким машинам пришлось остановиться, чтобы не сбить нас" ^[6]. Разработка концепции шла медленно, и первый заметный расчет был выполнен Ричардом Фейнманом в 1962 году ^[7]. Первая известная публикация по этой теме была в 1973 году, когда Эдвард Трайон предложил в журнале Nature, что Вселенная возникла из крупномасштабной квантовой флуктуации энергии вакуума, в результате чего ее положительная масса-энергия точно уравновешивается отрицательной гравитационной потенциальной энергией^. В частности, проблема возникает из-за энергии, связанной с системами координат, совместно вращающимися со всей Вселенной. ^[7] Первое ограничение было получено в 1987 году, когда Алан Гут опубликовал доказательство того, что гравитационная энергия отрицательна для материи, связанной с массой-энергией. ^[8] Вопрос о механизме, позволяющем генерировать как положительную, так и отрицательную энергию из нулевого исходного решения, не был понят, и специальное решение с циклическим временем было предложено Стивеном Хокингом в 1988 ^году.

В 1994 году развитие теории возобновилось ^[11] после публикации работы Натана Розена ^[12], в которой Розен описал частный случай замкнутой вселенной. Джохри продемонстрировал, что полная энергия вселенной Розена равна нулю в любой вселенной, совместимой с метрикой Фридмана–Леметра–Робертсона–Уокера, и предложил механизм генерации материи в молодой вселенной под действием инфляции. ^[13] Решение с нулевой энергией для пространства Минковского, представляющего наблюдаемую вселенную, было представлено в 2009 году ^[7].

Экспериментальные ограничения[ править ]

Экспериментальное доказательство того, что наблюдаемая вселенная является "вселенной с нулевой энергией", в настоящее время не является окончательным. Гравитационная энергия видимой материи составляет 26-37% от наблюдаемой общей плотности массы-энергии. ^{Поэтому}, чтобы подогнать концепцию "вселенной с нулевой энергией" к наблюдаемой вселенной, необходимы другие резервуары отрицательной энергии, помимо гравитации из барионной материи. Эти резервуары часто считаются темной материей.

См. Также[ править ]

• Вселенная из Ничего
• Ложный вакуум

Ссылки[ править ]

1. ^ "Вселенная из ничего лекция Лоуренса Краусса в AAI", 2009. Проверено 17 октября 2011года.

2. ^ Ишам, Кристофер (14 июля 1994). Квантовая космология и происхождение Вселенной (Речь). Лекция, представленная на конференции “Космос и мироздание. Кембриджский университет.

3. ^ Лоуренс М. Краусс (2012). Вселенная из Ничего: Почему Существует Нечто, А Не Ничто. Симон и Шустер. ISBN 978-1-4516-2445-8.

4. Подпрыгнуть до: Трайон, "Является ли Вселенная Флуктуацией вакуума?", Nature, vol. 246, p.396-397, 1973.

5. ^ Лаборатория Беркли, Smoot Group - http://aether.lbl.gov - Инфляция для начинающих, ДЖОН ГРИББИН "Квантовая неопределенность позволяет временно создавать пузырьки энергии или пары частиц (например, электрон-позитронные пары) из ничего, при условии, что они исчезают за короткое время. Чем меньше энергии задействовано, тем дольше пузырь может существовать. Любопытно, что энергия в гравитационном поле отрицательна, в то время как энергия, заключенная в материи, положительна. Если вселенная абсолютно плоская, то, как указал Трион, эти два числа уравновешиваются, и общая энергия Вселенной точно равна нулю. В этом случае квантовые правила позволяют ему существовать вечно." архив, 2014

6. ^ Beyond Einstein: The Cosmic Quest for the Theory of the Universe - Michio Kaku, Jennifer Trainer Thompson - Oxford University Press, 1997 - p189

7. ^ Подпрыгнуть до:^{a b c} Берман, Марсело Самуэль (2009). "О Вселенной с нулевой энергией". Международный журнал теоретической физики. 48 (11): 3278-3286. arXiv: gr-qc/0605063. Bibcode: 2009IJTP...48.3278 B. doi: 10.1007/s10773-009-0125-8. S2CID 119482227.

8. Алан Гут в своей книге "Инфляционная вселенная" (ISBN 0-224-04448-6) Поскольку отрицательная энергия гравитационного поля имеет решающее значение для представления о вселенной с нулевой энергией, этот вопрос заслуживает тщательного изучения. В этом приложении я объясню, как с помощью свойств гравитации можно показать, что энергия гравитационного поля однозначно отрицательна. Этот аргумент будет описан [в приложении] в контексте ньютоновской теории гравитации, хотя тот же вывод можно сделать, используя общую теорию относительности Эйнштейна.

9. ^ Стивен Хокинг, Краткая история времени, с. 129.

10. ^ - Мы можем решить, что никакой сингулярности не было. Дело в том, что сырье на самом деле не должно поступать откуда-либо. Когда у вас есть сильные гравитационные поля, они могут создавать материю. Возможно, во Вселенной на самом деле нет никаких постоянных во времени величин. Количество материи не является постоянным, потому что материя может быть создана или уничтожена. Но мы могли бы сказать, что энергия Вселенной будет постоянной, потому что, когда вы создаете материю, вам нужно использовать энергию. И в некотором смысле энергия Вселенной постоянна; это константа, значение которой равно нулю. Положительная энергия вещества точно уравновешивается отрицательной энергией гравитационного поля. Таким образом, Вселенная может начинаться с нулевой энергии и все же создавать материю. Очевидно, что Вселенная начинается в определенное время. Теперь вы можете спросить: что приводит вселенную в движение? На самом деле у вселенной не должно быть никакого начала. Может быть, пространство и время вместе подобны поверхности Земли, но с двумя другими измерениями, с градусами широты, играющими роль времени." -- Стивен Хокинг, "Если есть Край Вселенной, То Должен Быть и Бог" (интервью), Рене Вебер, Диалоги с учеными и мудрецами: Поиск единства, 1986. (Также частично перепечатано в "God as the Edge of the Universe", The Scientist, Vol. 1, No. 7, February 23, 1987, p.

11. ^ Xulu, S. S. (2000). "Полная энергия Вселенных типа I Бьянки". Инт. Дж.Теор. Физ. 39 (4): 1153-1161. arXiv: gr-qc/9910015. Bibcode: 2000IJTP...39.1153 X. doi: 10.1023/A:1003670928681. S2CID 15413640.

12. ^ Розен, Натан (март 1994). "Энергия вселенной". Общая теория относительности и гравитации. 26 (3): 319-321. Bibcode: 1994GReGr..26..319R. doi: 10.1007/BF02108013. S2CID 121139141.

13. ^ Johri, V. B.; Kalligas, D.; Singh, G. P.; Everitt, C. W. F. (март 1995). "Гравитационная энергия в расширяющейся вселенной". Общая теория относительности и гравитации. 27 (3): 313-318. Bibcode: 1995GReGr..27..313J. doi: 10.1007/BF02109127. S2CID 120110466.

14. ^ Шанкар, Картик Х. (2020). "Вечно колеблющаяся вселенная нулевой энергии". Общая теория относительности и гравитации. 52 (2): 23. arXiv: 1807.10381. Коднагрудника: 2020GReGr..52...23S. doi: 10.1007/s10714-020-02671-5... S2CID 119208193.

15. ^ Popławski, Nikodem J. (2014). "Энергия и импульс Вселенной". Классическая и квантовая гравитация. 31 (6): 065005. arXiv: 1305.6977. Бибкод: 2014CQGra..31f5005P. doi: 10.1088/0264-9381/31/6/065005. S2CID 118593046.

Категории:

• Физическая космология
• 0 (число)
• Энергия (физика)
• Уравнения сохранения

https://en.wikipedia.org/wiki/Zero-energy_universe

Вселенная из Ничего