시터 우주

드 시터 우주는 일반 상대성 이론의 아인슈타인 필드 방정식에 대한 우주론적 해결책이며, 윌렘 드 시터의 이름을 따서 명명되었다. 그것은 우주를 공간적으로 평평하게 모형화하고 평범한 물질을 무시하기 때문에 우주의 역학은 우리 우주의 암흑 에너지나 초기 우주의 팽창장에 해당하는 것으로 생각되는 우주 상수에 의해 지배된다. 가속 우주에 대한 인플레이션과 현재 관측의 모델에 따르면, 물리적 우주론의 일치성 모델은 기준 빅뱅 특이점 $t=10^{-33}$ 약 $t=10^{-33}$ t = $t=10^{-33}$ - $t=10^{-33}$ {\ $displaystyle t=10$ ^{-33 $}$ 초 $t=10^{-33}$ 후에 우리 우주를 드 시터 우주로 가장 잘 설명한 일관된 모델에 수렴하고 있다.Y, 그리고 먼 미래까지.

수식

드 시터 우주에는 통상적인 물질 함량이 없지만 팽창 속도를 $H$ 하는 양의 우주 상수( $\Lambda$ ${\$ $displaystyle$ $\Lambda$ $}$ $\Lambda$ )가 있다 $H$ 우주 상수가 클수록 팽창 속도는 커진다.

H\propto {\sqrt {\lambda }},

여기서 비례성의 상수는 관례에 따라 달라진다.

드 시터 우주의 진화(다크 블루, 상단 곡선)가 다른 모델과 비교된다.

이 솔루션의 패치를 스케일 팩터가 주어지는^[1] FLRW 형식의 확장된 우주로 설명하는 것은 일반적이다.

a(t)=e^{Ht}

여기서 상수 $H$ $H$ 은 $H$ (는) 허블 확장 속도이고 $t$ $t$ 은 시간이다 $t$ . 모든 FLRW 공간에서와 같이, 스케일 팩터인 $a(t)$ a $a(t)$ ( $a(t)$ ) $a(t)$ 은 물리적 공간 거리의 확장을 설명한다.

FLRW 미터법으로 기술된 우주에 독특한, 드 시터 우주는 모든 공간을 통해서만 일관성이 있는 허블 법칙을 가지고 있을 뿐 아니라 (감속 $q=-1$ 가 $q=-1$ q $q=-1$ = - $q=-1$ $q=-1$ 이므로) $q=-1$ 따라서 공간과 시간 전체에 걸쳐 동위원소 및 동질성을 가정하는 완벽한 우주론 원리를 만족시킨다.e. 정적 좌표(de Sitter space 참조)를 가진 de Sitter 공간을 주조하는 방법이 있으므로 다른 FLRW 모델과 달리, De Sitter space는 물리적 공간 차원의 확장에서 예상한 대로 관찰자를 따르는 지오디컬이 반드시 분리되어야 함에도 불구하고 아인슈타인의 방정식에 대한 정적 해결책으로 생각할 수 있다. 우주의 모델로서, 데 시터의 해법은 인플레이션과 암흑 에너지의 모델이 개발되기 전까지는 관측된 우주에 대해 실행 가능한 것으로 간주되지 않았다. 그 이전에는 빅뱅이 동위원소 및 동질성이 공간적으로는 적용되지만 일시적으로는 적용되지 않는 약한 우주론 원리의 수용만을 암시했다고 가정했다.^[2]

상대팽창

스케일 팩터의 지수적 확장은 가속도가 없는 두 관측자 사이의 물리적 거리가 결국 빛의 속도보다 더 빠르게 증가한다는 것을 의미한다. 이 시점에서 그 두 관찰자는 더 이상 접촉할 수 없을 것이다. 그러므로 드 시터 우주의 관찰자는 그 관찰자가 어떤 정보도 보거나 배울 수 없는 그 너머의 사건 지평을 보게 될 것이다. 만약 우리 우주가 드 시터 우주에 접근하고 있다면, 결국 우리는 우리 은하계 이외의 은하계(그리고 중력적으로 묶여 있는 다른 은하계)는 관측할 수 없을 것이다.

우주 인플레이션 모델링

드 시터 공간의 또 다른 적용은 우주 인플레이션 동안 초기 우주에 있다. 많은 인플레이션 모델은 대략적으로 시터 공간이며 허블 매개변수를 약간의 시간 의존성으로 모델링할 수 있다. 단순성을 위해 초기 우주의 인플레이션과 관련된 일부 계산은 보다 현실적인 인플레이션 우주보다는 드 시터 우주에서 수행될 수 있다. 대신 그 팽창이 정말로 기하급수적인 드 시터 우주를 사용함으로써, 많은 간소화가 이루어진다.

참고 항목

참조

^ Adler, Ronald; Maurice Bazin; Menahem Schiffer (1965). Introduction to General Relativity. NY: McGraw-Hill. p. 468.
^ Dodelson, Scott (2003). Modern Cosmology (4. [print.]. ed.). San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-219141-1.

[1] Adler, Ronald; Maurice Bazin; Menahem Schiffer (1965). Introduction to General Relativity. NY: McGraw-Hill. p. 468.

[2] Dodelson, Scott (2003). Modern Cosmology (4. [print.]. ed.). San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-219141-1.

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