第二个弗里德曼方程:暗能量为何表现出负压
弗里德曼的第一个方程告诉我们暗能量会产生宇宙大小的变化,但要了解为什么暗能量会向外推动并使宇宙加速膨胀,我们需要第二个弗里德曼方程,它的反引力效应就出现在其中。 事实上,当我们向第二个弗里德曼方程添加宇宙常数的时候,问题就得到了解决。宇宙常数被设计成与常规物质相反的方向工作,宇宙常数项前的加号可以和前面的负号相抵消。这就是反引力在数学上的样子,这不仅仅是数学技巧,暗能量是真实的物理性质。 宇宙常数的影响是暗能量自身密度和压力的综合影响,所以我们可以对方程进行处理,将宇宙常数项并入前面的项。 负压到底意味着什么?正压向外推,就像我们在加压罐看到的一样。所以负压向内拉,就像罐内壁所做的那样。那么,我们又有了新的矛盾,暗能量向内的拉力怎么会产生向外扩张。事实上,暗能量负压并没有直接的影响效果,因为负压在宇宙中无处不在并且都相同,同样不会产生向内的压力。 负压来自于暗能量的密度是恒定的这一事实。假设我们持有一个恒定能量密度的宇宙体积,如果我们把它扩大,那么它里面的能量也会跟着扩大。但是这增加的能量需要我们来提供,所以它的体积膨胀做的是负功,我们称它具有负压。这也就意味着,负压在膨胀时获得能量。 |
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从爱因斯坦场方程推导出来的弗里德曼方程能告诉我们什么
左边第一项类似于膨胀的动能,但这种动能被左边第二项能量的引力效应所抵制,其中ρ是宇宙的物质密度。所以第二项代表了宇宙自身减速的能力,这两个类似能量的术语之间的平衡将告诉我们宇宙的命运,如果膨胀的动能和坍缩的势能完全平衡,那么宇宙将会停止膨胀并不会缩小。也就是说膨胀的动能大于势能,宇宙会永远膨胀还是会回缩?科学家认为宇宙最终的命运在于宇宙的密度ρ。
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W玻色子比理论预期还要重,又是超对称吗
W玻色子的质量值与标准模型中测量过的其他参数有关,垂直灰线是标准模型对W玻色子质量的期望值,新测量的平均值与之前的数据分析结果并没有太大区别。误差棒如此之小是该结果具有高统计意义的原因。这意味着标准模型的部分理论是错误的,因为存在与理论不相符的测量值。这些模型的共同点是它们为标准模型中的每个粒子引入了一个新的伙伴粒子。超对称模型的预测在很大程度上取决于这些新粒子的质量。