В астрономії і космології поняття темна рідина є альтернативою теорії як темної матерії, так і темної енергії і намагається пояснити обидва явища в єдиній структурі.
Гіпотеза про темну рідину передбачає, що темна матерія і темна енергія не є окремими фізичними явищами, як вважалося раніше, і не мають окремого походження, але вони тісно пов'язані одна з одною і можуть розглядатися як дві грані однієї рідини. В галактичних масштабах темна рідина поводиться як темна матерія, а в більших масштабах її поведінка стає схожим на темну енергію. Наші спостереження в масштабах Землі і Сонячної системи в даний час є недостатніми для пояснення гравітаційних ефектів, які спостерігаються в таких великих масштабах. Було показано, що простій темній рідині з негативною масою притаманні властивості, необхідні для пояснення як темної матерії, так і темної енергії.
Огляд
Останнім часом в астрофізиці і космології виникли дві головні загадки, пов'язані з законами гравітації. Першим було усвідомлення того, що всередині галактик недостатньо видимих зірок або газу, щоб пояснити їх високу швидкість обертання. Теорія темної матерії була створена, щоб пояснити це явище. Вона передбачає, що галактики обертаються так швидко, тому що в галактиках (включаючи наш власний Чумацький Шлях) більше речовини, ніж можна побачити, якщо тільки підрахувати масу зірок і газу, і що ця (темна) матерія невидима, тому що вона не взаємодіє з електромагнітними силами, з якої виходять всі форми світла.
Друга загадка виникла зі спостережень дуже специфічного виду наднових, відомих як наднові типу Ia, що використовуються як («стандартні свічки»): коли вони порівнювалися у віддалених і прилеглих галактиках, було виявлено, що віддалена наднова слабкіше, і, як виявилося, далі, ніж очікувалося. Це означало, що Всесвіт не тільки розширювався, але і прискорював своє розширення. Теорія темної енергії була створена, щоб пояснити це явище.
Традиційний підхід до моделювання ефектів гравітації передбачає, що загальна відносність так само вірна в космологічних масштабах, як і в Сонячній системі, де її передбачення були перевірені більш точно. Однак не зміна правил гравітації має на увазі присутність темної матерії і темної енергії в частинах Всесвіту, де кривина просторово-часового різноманіття набагато менше, ніж в Сонячній системі. Феноменологічно можливо змінити рівняння гравітації в областях малої кривини простору-часу так, що динаміка простору-часу викликає те, що ми приписуємо присутності темної матерії і темної енергії. Теорія темної рідини передбачає, що темна рідина являє собою особливий вид рідини, притягувальна і відштовхувальна поведінка якої залежить від локальної щільності енергії. У цій теорії темна рідина поводиться як темна матерія в областях простору, де щільність баріонів висока. Ідея полягає в тому, що, коли темна рідина знаходиться в присутності речовини, вона сповільнюється і коагулює навколо неї; тоді це привертає більше темної рідини, щоб згортатися навколо неї, таким чином посилюючи силу гравітації біля неї. Ефект завжди присутній, але стає помітним тільки в присутності дуже великої маси, такої як галактика. Це опис аналогічно теоріям темної матерії, і окремий випадок рівнянь темної рідини відтворює темну матерію.
З іншого боку, в місцях, де відносно мало матерії, як, наприклад, в пустотах між надскупченнями галактик, ця теорія передбачає, що темна рідина послаблюється і набуває негативний тиск. Таким чином, темна рідина стає силою відштовхування, з ефектом, подібним з ефектом темної енергії.
Темна рідина виходить за межі темної матерії і темної енергії в тому сенсі, що вона пророкує безперервний діапазон притягувальних і відштовхувальних якостей при різних випадках щільності речовини. Дійсно, окремі випадки різних інших теорій гравітації відтворюються темною рідиною, наприклад, інфляція, квінтесенція, k-сутність, , [en], MOND, , і т. д. Теорія темної рідини також пропонує нові моделі, такі як певна модель f (K + R), яка пропонує цікаві[] поправки до MOND, які залежать від червоного зсуву і щільності.
Спрощувальні припущення
Теорія темної рідини не розглядається як стандартна модель механіки рідини, тому що багато рівнянь механіки рідини занадто важко вирішити повністю. Формалізований гідродинамічний підхід, такий як узагальнена модель газу Чаплигіна, був би ідеальним методом для моделювання цієї теорії, але в даний час він вимагає занадто великої кількості точок даних спостережень, щоб бути здійсненним в обчислювальному відношенні, також ще недостатньо таких точок даних для космологів. Замість цього було розпочато крок спрощення, шляхом моделювання теорії за допомогою моделей скалярного поля, як це робиться в інших альтернативних підходах до темної енергії і темної матерії.
Див. також
Джерела
- Alexandre Arbey (2005) "Is it possible to consider Dark Energy and Dark Matter as a same and unique Dark Fluid? https://arxiv.org/abs/astro-ph/0506732»
- Alexandre Arbey (2006) "Dark Fluid: a complex scalar field to unify dark energy and dark matter https://arxiv.org/abs/astro-ph/0601274»
- J. S. Farnes (2018) «A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework» https://arxiv.org/abs/1712.07962
- "Bizarre 'Dark Fluid 'with Negative Mass Could Dominate the Universe «https://www.space.com/42758-dark-fluid-negative-mass-dominates-universe.html
- Exirifard, Q. (2010). Phenomenological covariant approach to gravity. General Relativity and Gravitation. 43: 93—106. arXiv:0808.1962. Bibcode:... 93E 2011GReGr..43 ... 93E. doi:10.1007 / s10714-010-1073-6.
{{}}
: Перевірте довжину|bibcode=
(); Перевірте значення|doi=
() - Arbey, A.; Mahmoudi, F. (2007). One-loop quantum corrections to cosmological scalar field potentials. Physical Review D. 75. arXiv:/ 0703053 hep-th / 0703053. Bibcode:2007PhRvD..75f3513A. doi:10.1103 / PhysRevD.75.063513.
{{}}
: Перевірте значення|arxiv=
(); Перевірте значення|doi=
()
Посилання
- Arbey, A. (2008). Cosmological constraints on unifying Dark Fluid models. The Open Astronomy Journal. 1: 27—38. arXiv:0812.3122. Bibcode:2008OAJ.....1...27A. doi:10.2174/1874381100801010027.
- Zong-Kuan Guo, Yuan-Zhong Zhang, Cosmology with a Variable Chaplygin Gas» (2005).
- Anaelle Halle, HongSheng Zhao, Baojiu Li Perturbations in a non-uniform dark energy fluid: equations reveal effects of modified gravity and dark matter" (2008)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
V astronomiyi i kosmologiyi ponyattya temna ridina ye alternativoyu teoriyi yak temnoyi materiyi tak i temnoyi energiyi i namagayetsya poyasniti obidva yavisha v yedinij strukturi Gipoteza pro temnu ridinu peredbachaye sho temna materiya i temna energiya ne ye okremimi fizichnimi yavishami yak vvazhalosya ranishe i ne mayut okremogo pohodzhennya ale voni tisno pov yazani odna z odnoyu i mozhut rozglyadatisya yak dvi grani odniyeyi ridini V galaktichnih masshtabah temna ridina povoditsya yak temna materiya a v bilshih masshtabah yiyi povedinka staye shozhim na temnu energiyu Nashi sposterezhennya v masshtabah Zemli i Sonyachnoyi sistemi v danij chas ye nedostatnimi dlya poyasnennya gravitacijnih efektiv yaki sposterigayutsya v takih velikih masshtabah Bulo pokazano sho prostij temnij ridini z negativnoyu masoyu pritamanni vlastivosti neobhidni dlya poyasnennya yak temnoyi materiyi tak i temnoyi energiyi OglyadOstannim chasom v astrofizici i kosmologiyi vinikli dvi golovni zagadki pov yazani z zakonami gravitaciyi Pershim bulo usvidomlennya togo sho vseredini galaktik nedostatno vidimih zirok abo gazu shob poyasniti yih visoku shvidkist obertannya Teoriya temnoyi materiyi bula stvorena shob poyasniti ce yavishe Vona peredbachaye sho galaktiki obertayutsya tak shvidko tomu sho v galaktikah vklyuchayuchi nash vlasnij Chumackij Shlyah bilshe rechovini nizh mozhna pobachiti yaksho tilki pidrahuvati masu zirok i gazu i sho cya temna materiya nevidima tomu sho vona ne vzayemodiye z elektromagnitnimi silami z yakoyi vihodyat vsi formi svitla Druga zagadka vinikla zi sposterezhen duzhe specifichnogo vidu nadnovih vidomih yak nadnovi tipu Ia sho vikoristovuyutsya yak standartni svichki koli voni porivnyuvalisya u viddalenih i prileglih galaktikah bulo viyavleno sho viddalena nadnova slabkishe i yak viyavilosya dali nizh ochikuvalosya Ce oznachalo sho Vsesvit ne tilki rozshiryuvavsya ale i priskoryuvav svoye rozshirennya Teoriya temnoyi energiyi bula stvorena shob poyasniti ce yavishe Tradicijnij pidhid do modelyuvannya efektiv gravitaciyi peredbachaye sho zagalna vidnosnist tak samo virna v kosmologichnih masshtabah yak i v Sonyachnij sistemi de yiyi peredbachennya buli perevireni bilsh tochno Odnak ne zmina pravil gravitaciyi maye na uvazi prisutnist temnoyi materiyi i temnoyi energiyi v chastinah Vsesvitu de krivina prostorovo chasovogo riznomanittya nabagato menshe nizh v Sonyachnij sistemi Fenomenologichno mozhlivo zminiti rivnyannya gravitaciyi v oblastyah maloyi krivini prostoru chasu tak sho dinamika prostoru chasu viklikaye te sho mi pripisuyemo prisutnosti temnoyi materiyi i temnoyi energiyi Teoriya temnoyi ridini peredbachaye sho temna ridina yavlyaye soboyu osoblivij vid ridini prityaguvalna i vidshtovhuvalna povedinka yakoyi zalezhit vid lokalnoyi shilnosti energiyi U cij teoriyi temna ridina povoditsya yak temna materiya v oblastyah prostoru de shilnist barioniv visoka Ideya polyagaye v tomu sho koli temna ridina znahoditsya v prisutnosti rechovini vona spovilnyuyetsya i koagulyuye navkolo neyi todi ce privertaye bilshe temnoyi ridini shob zgortatisya navkolo neyi takim chinom posilyuyuchi silu gravitaciyi bilya neyi Efekt zavzhdi prisutnij ale staye pomitnim tilki v prisutnosti duzhe velikoyi masi takoyi yak galaktika Ce opis analogichno teoriyam temnoyi materiyi i okremij vipadok rivnyan temnoyi ridini vidtvoryuye temnu materiyu Z inshogo boku v miscyah de vidnosno malo materiyi yak napriklad v pustotah mizh nadskupchennyami galaktik cya teoriya peredbachaye sho temna ridina poslablyuyetsya i nabuvaye negativnij tisk Takim chinom temna ridina staye siloyu vidshtovhuvannya z efektom podibnim z efektom temnoyi energiyi Temna ridina vihodit za mezhi temnoyi materiyi i temnoyi energiyi v tomu sensi sho vona prorokuye bezperervnij diapazon prityaguvalnih i vidshtovhuvalnih yakostej pri riznih vipadkah shilnosti rechovini Dijsno okremi vipadki riznih inshih teorij gravitaciyi vidtvoryuyutsya temnoyu ridinoyu napriklad inflyaciya kvintesenciya k sutnist en MOND i t d Teoriya temnoyi ridini takozh proponuye novi modeli taki yak pevna model f K R yaka proponuye cikavi utochniti popravki do MOND yaki zalezhat vid chervonogo zsuvu i shilnosti Sproshuvalni pripushennyaTeoriya temnoyi ridini ne rozglyadayetsya yak standartna model mehaniki ridini tomu sho bagato rivnyan mehaniki ridini zanadto vazhko virishiti povnistyu Formalizovanij gidrodinamichnij pidhid takij yak uzagalnena model gazu Chapligina buv bi idealnim metodom dlya modelyuvannya ciyeyi teoriyi ale v danij chas vin vimagaye zanadto velikoyi kilkosti tochok danih sposterezhen shob buti zdijsnennim v obchislyuvalnomu vidnoshenni takozh she nedostatno takih tochok danih dlya kosmologiv Zamist cogo bulo rozpochato krok sproshennya shlyahom modelyuvannya teoriyi za dopomogoyu modelej skalyarnogo polya yak ce robitsya v inshih alternativnih pidhodah do temnoyi energiyi i temnoyi materiyi Div takozhPriskorennya rozshirennya VsesvituDzherelaAlexandre Arbey 2005 Is it possible to consider Dark Energy and Dark Matter as a same and unique Dark Fluid https arxiv org abs astro ph 0506732 Alexandre Arbey 2006 Dark Fluid a complex scalar field to unify dark energy and dark matter https arxiv org abs astro ph 0601274 J S Farnes 2018 A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter Negative Masses and Matter Creation within a Modified LCDM Framework https arxiv org abs 1712 07962 Bizarre Dark Fluid with Negative Mass Could Dominate the Universe https www space com 42758 dark fluid negative mass dominates universe html Exirifard Q 2010 Phenomenological covariant approach to gravity General Relativity and Gravitation 43 93 106 arXiv 0808 1962 Bibcode 93E 2011GReGr 43 93E doi 10 1007 s10714 010 1073 6 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Perevirte dovzhinu bibcode dovidka Perevirte znachennya doi dovidka Arbey A Mahmoudi F 2007 One loop quantum corrections to cosmological scalar field potentials Physical Review D 75 arXiv 0703053 hep th 0703053 Bibcode 2007PhRvD 75f3513A doi 10 1103 PhysRevD 75 063513 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Perevirte znachennya arxiv dovidka Perevirte znachennya doi dovidka PosilannyaArbey A 2008 Cosmological constraints on unifying Dark Fluid models The Open Astronomy Journal 1 27 38 arXiv 0812 3122 Bibcode 2008OAJ 1 27A doi 10 2174 1874381100801010027 Zong Kuan Guo Yuan Zhong Zhang Cosmology with a Variable Chaplygin Gas 2005 Anaelle Halle HongSheng Zhao Baojiu Li Perturbations in a non uniform dark energy fluid equations reveal effects of modified gravity and dark matter 2008