감속 파라미터

우주론의 $q$ 감속 매개변수 $q$ {\ $displaystyle q}$ 은 프리드만-레마슈트레-로버트슨-워커 우주에서 우주 팽창의 우주 가속도를 치수 없이 측정한 것이다. 이 값은 다음과 같이 정의된다.

{\displaystyle q\{\stackrel {\mathrm {def}{=}}{=}}-{\frac {{a}a}{\dot{a}^{2}}:

여기서 $a$ 은 $a$ 우주의 척도계수이고 점들은 적절한 시간에 파생된 것을 나타낸다. 우주의 팽창은 ${\ddot {a}}>0$ > ${\ddot {a}}>0$ ${\displaystyle {\dot{a}}0}($ 최근 측정이 이를 시사하는 경우)이면 "가속력"이라고 하며, 이 경우 감속 파라미터는 음수가 된다.^[1] 마이너스 부호와 이름 "감속 매개변수"는 과거 기록이다. 정의 시 ${\ddot {a}}$ ${\$ 가 음수가 될 것으로 예상되므로 ${\ddot {a}}$ , $q$ ${\displaysty q}$ 을(를) 양성으로 $q$ 만들기 위해 마이너스 부호를 정의에 삽입했다. 1998-2003년 시대의 가속 우주에 대한 증거 이후, 이제 $¨{\$ 가 $\ddot{a}$ 양성이므로 현재의 값 $q_{0}$ 0 ${\$ $ddot$ $style$ $q_$ ${0$ $}$ 은 음성이지만 $q_{0}$ , $암흑$ $에너지$ 가 지배적이 되기 전에는 양성이었다 $q$ $.$ 일반적으로 $q$ $q$ 은(는) 몇 가지 특별한 우주론 모델을 제외하고 우주 시간에 따라 달라진다 $q$ . 현재의 값은 $q_{0}$ 0 ${\$ 로 표시된다 $q_{0}$

프리드만 가속 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

{\frac {\ddot {a}}{a}}=-{\frac {4\pi G}{3}}\sum _{i}(\rho _{i}+{\frac {3\,p_{i}}{c^{2}}})=-{\frac {4\pi G}{3}}\sum _{i}\rho _{i}(1+3w_{i}),

$i$ $i$ 의 합이 서로 다른 성분, 물질, 방사선 및 암흑에너지에 걸쳐 있는 $i$ 경우, $\rho _{i}$ i ${\$ i $}$ 는 $\rho _{i}$ 각 성분의 동등한 질량 밀도, $p_{i}$ $p_{i}$ ${\\\$ $displaystystyp_{i}/{i}}}}$ 는 $w_{i}=p_{i}/(\rho _{i}c^{2})$ 이고 $p_{i}$ , $wi$ = $w_{i}=p_{i}/(\rho _{i}c^{2})$ p = $w_{i}=p_{i}/(\rho _{i}c^{2})$ = p = p{{{ $ni}$ $i}c^{2}}$ 는 $w_{i}=p_{i}/(\rho _{i}c^{2})$ 각 구성 요소의 상태 방정식이다. $w_{i}$ $w_{i}$ ${\$ 의 값은 비-상대방 물질(바이론과 암흑 물질)의 경우 0이고 방사선의 $w_{i}$ 경우 1/3이며 우주 상수의 경우 $w_{DE}$ 과 $w_{DE}$ 수 있으며, 더 일반적인 암흑 에너지의 경우 W D $w_{DE}$ ${\$ $DE}$ 또는 $w_{DE}$ $간단히$ w $w$ .

임계 밀도를 다음과 같이 정의

\rho _{c}={\frac {3}H^{2}}:{8\pi G}

그리고 가속 방정식의 $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ 밀도 파라미터 $\Omega _{i}\equiv \rho _{i}/\rho _{c}$ i $\Omega _{i}\equiv \rho _{i}/\rho _{c}$ ≡ i / $\Omega _{i}\equiv \rho _{i}/\rho _{c}$ $\Omega _{i}\equiv \rho _{i}/\rho _{c}$ ${\$ $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ i $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ = $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ = $\rho _{i}=\Omega _{i}\,\rho _{c}$ c ${\$ \ $i}\,\rho_{c}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

q={\frac{1}{2}}\sum \오메가_{i}(1+3w_{i}}}=\오메가_{rad}(z)+{1}{1}2}}\오메가_{m}(z)+{\frac{1+3w_{{1+3w_{{{{}}}}}}}}}}}}{{{{{{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}DE}{2}}\오메가_{DE}(z)\ .

밀도 매개변수가 관련 우주 시대에 있는 경우. 현재 $\Omega _{rad}\sim 10^{-4}$ $\Omega _{rad}\sim 10^{-4}$ ~ $\Omega _{rad}\sim 10^{-4}$ - 4 ${\$ 는 무시할 $\Omega _{rad}\sim 10^{-4}$ 수 있으며, $w_{DE}=-1$ W $w_{DE}=-1$ E $w_{DE}=-1$ = - ${\displaystyle w_$ {DE $}=-1}($ 우주 상수)이면 다음과 같이 단순화된다.

q_{0}={\frac {1}{1}{2}}\오메가 _{m}-\오메가 _{\람바 }}

어디에 밀도가 매개 변수도 존재한다. 현대의 값과 함께 ΩΛ+Ωm ≈ 1. 그런 다음=0.3Ωm=0.7ΩΛ, 이 매개 변수가 플랑크 우주선 데이터에서 추정에 0≈− 0.55{\displaystyle q_{0}\approx -0.55}q에 측정한다.[2](은 전투 의무 휘장,high-redshift 측정으로 직접 q 0{\displaystyle q_{0을 측정하지 않습니다. $q_{0}$ ; 그러나 그 값은 CMB 데이터에 우주론 모델을 적합시킨 다음, 위에서와 같이 측정된 다른 $q_{0}$ 로부터 $q_0$ $q_{0}$ 0 ${\$ 을 계산함으로써 추론할 수 있다.

허블 매개변수의 시간 파생물은 감속 매개변수의 관점에서 다음과 같이 기록할 수 있다.

{\frac {\dot{H}}{H^{2}}}=-1+q.

(모든 에너지 조건을 위반하는) 팬텀 에너지의 투기적인 경우를 제외하고, 모든 가정된 형태의 질량 에너지는 감속 매개변수 $q\geqslant -1.$ ⩾ $q\geqslant -1.$ - 1. ${\displaystyle q\geqslant -1.$ 따라서 $q\geqslant -1.$ , 비 팬텀 우주는 램다-CDM 모델의 먼 미래의 경우를 제외하고, 허블 매개변수가 감소해야 한다.e $q$ $q$ 은(는) 위에서부터 -1이 되는 경향이 있으며 $q$ 허블 $H_{0}{\sqrt {\Omega _{\Lambda }}}$ 는 H 0 $H_{0}{\sqrt {\Omega _{\Lambda }}}$ $H_{0}{\sqrt {\Omega _{\Lambda }}}$ {\ $displaystyle H_{$ 0}{\ $sqrt {\\오메가_{\Lambda }}}}}}}}$ 의 상수 값에 대해 점증상하지 않는다 $H_{0}{\sqrt {\Omega _{\Lambda }}}$

위의 결과는 상태 $w$ $w$ 이 $-{\tfrac {1}{3}}$ 가) - 1 $-{\tfrac {1}{3}}$ ${\$ 보다 큰 등식을 $w$ 가진 우주 유체에 대해 우주가 감속하고 있음을 의미한다(강력한 에너지 조건을 만족하는 유체는 표준 모델에 존재하는 어떤 형태의 물질도 그렇지만 팽창은 제외). 그러나 원형의 Ia 초신성 관측은 $q$ $q$ 이 $q$ (가) 음성이라는 것을 나타낸다.; 우주의 팽창이 가속화되고 있다. 이것은 우주적 척도에서 물질의 중력 끌어당김이 암흑에너지의 음압에 의해 5중주 또는 양의 우주 상수의 형태로 대항하는 것 이상임을 나타내는 것이다.

$가속$ 우주의 첫 징후가 나타나기 전인 1998년, 우주가 무시해도 될 정도의 $w\approx 0.$ 인 $물질$ 에 의해 지배되고 있다고 생각되었다 $.$ 0 $w\approx 0.$ $q_{0}=1/2$ 0. 0. $\Omega _{m}/2$ . 0. 0. 0. 0. $q_{0}=1/2$ . 0. 0. 0. 0. 0. 0. $0$ $\Omega _{m}/2$ 2 $.$ 0. $0.$ $.$ $q_{0}=1/2$ . $2.$ 0. 0. 2. $.$ 0. 0. $2$ $\Omega _{m}/2$ $\Omega _{m}=1$ $\Omega _{m}=1$ = $\Omega _{m}=1$ ${\displaystyle \Oomega _{m}=1$ } 또는 $q_{0}=1/2$ $\Omega _{m}=1$ 저밀도 제로 람다 모델의 경우 $q_{0}\sim 0.1$ ~0 ${\displaystyle q_{0}\sim$ 0.1 $}$ 이러한 경우를 초신성으로 차별하려는 실험적인 노력은 실제로 마이너스 $q_{0}\sim -0.6\pm 0.2$ 0 $q_{0}\sim -0.6\pm 0.2$ ~ $q_{0}\sim -0.6\pm 0.2$ - $q_{0}\sim -0.6\pm 0.2$ ± $[\displaystyle q_{0}\sim -0.6\pm 0$ .2 $q_{0}\sim -0.6\pm 0.2$ 을 밝혀냈고, 이는 이후 더욱 강력해졌다.