Hawkinsstrålning skapar universum?

Filosoferade lite.

1. Hawkinsstrålning uppstår som bekant när virtuella partiklar uppstår nära ett svart hål. Om den innersta partikeln är innanför händelsehorisonten, där rumtiden kröks in i singulariteten snabbare än ljuset kommer den sugas in i hålet medan den andra skjuts därifrån.

2. Universums expansion accelererar på grund av vakuumenergi.

3. Värmedöden inträffar universums blir glesare och glesare. Rödförskjutningen gör universum osynligt, galaxhopar splittras, galaxer, solsystem och himlakroppar dras isär. Till slut kommer allt slitas i stycken då rumtiden expanderar snabbare än ljuset.

4. Virtuella partiklar uppstår där rumtiden expanderar snabbare än ljuset inom deras avstånd till varandra, de kommer sugas ifrån varandra istället för att omedelbart förintas. Ett hav av virtuella partiklar kommer sugas fram ur intet.

5. Till slut kommer det uppstå så mycket virtuella partiklar att dess gravitation får processen att stanna av, expansionen har bromsats.

6 Börja om.


Illustration:
http://bildr.no/view/805812

Alltså, när universum är tillräckligt glest är expansionen från vakuumenergin tillräckligt stor för att slita virtuella partiklar från varandra, och därmed dra fram materia ur intet.

Tankar? Det som krävs är förstås att virtuella partiklar inte förintar varandra genom att träffa partiklar från andra par. Och att vakuumenergins expansion fortsätter i styrka ner till den mikroskopiska nivå.

Det låter intressant. För de som inte är bekanta med scenariot du diskuterar:
http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Rip

"In the last minutes, stars and planets would be torn apart, and an instant before the end, atoms would be destroyed"

Jag vet inte om 'expansionen' därefter är tänkt att 'avstanna'. Eller om rumtiden helt enkelt kollapsar/blir ett meningslöst begrepp. Kanske ett sant vakuum utan laddade higgsfält m.m.

Om den avstannar, kan man ju också tänka sig att det går typ 10^1000 år tills en tillräckligt stor kvantfluktuation sker och en ny big bang inträffar.

Skälet till att denna lekmannaförklaring (som alltså inte förtäljer sanningen) fungerar är att den ena partikeln får antas ha negativ massa/energi som då gör att svarta hålet minskar i total energi när den "får i sig" såna partiklar. Den andra partikeln antas ha positiv energi.

Summan av detta blir att den totala energi som ett virtuellt partikelpar bildar är 0. Alltså tillförs aldrig någon energi till vårt universum, även om partiklarna inte möts.

Detta då baserat på den lekmannaförklaring du använt. Jag vet inte hur hawkingsstrålning fungerar i själva verket.

Men även vårat universums totala energi är noll. Vilket passar in perfekt.

Hur resonerar du här? All energi vi har stött på är positiv vad jag förstått.

Om det nu förhåller sig så att totala massförändringen som ett virtuellt partikelpar ger upphov till är noll så måste även de gravitationella krafter som du talar om vara noll. De finns alltså inte. De kan alltså inte stanna upp universums expansion.

Om båda partiklarna skulle ha positiv massa/energi så skulle det bryta mot osäkerhetsprincipen (som uppkomsten av virtuella partiklar vilar på).

Edit: Angående osäkerhetsprincipen så talade jag om din teori; att båda partiklarna fortsätter existera och båda har positiv energi. När de uppstår som vanligt - utanför svarta håls händelsehorisont - kan båda partiklarna ha positiv energi så länge de annihileras fort nog. Vilket är varför lekmannaförklaringen till hawkingsstrålning är märklig.

Intressant tanke att expansionen pga hejdas pga virtuella partiklar som inte kan annihilleras då paren slits ifrån varandra. Till slut klumpar dessa ihop sig och stoppar expansionen.
Men vårt Big Bang startade ju med en expansion, medans det du beskriver är ett hejdande av expansionen pga nytillkommen materia. Där får jag inte riktigt ihop det hur ett nytt Big Bang föds.

"You're here in Brooklyn! Brooklyn is not expanding!" Det räcker inte att rummet expanderar, detta måste också ske tillräckligt snabbt för att gravitationen inte ska kunna hålla ihop galaxer, solsystem etc. Observationer pekar på att det endast är avståndet mellan galaxer som ökar. Men ok, vi antar att mängden mörk energi ständigt ökar så att allting förr eller senare slits sönder.


Om partiklarna verkligen existerar så är de inte längre virtuella. Vad jag vet måste energi bevaras även i detta scenario, så jag undrar var partiklarnas energi kommer ifrån? Den mörka energin?


Det blir inte riktigt "börja om" om du inte kan förklara hur entropin plötsligt sänks till ett mycket lågt värde. Någonstans måste termodynamiken bryta samman för att detta ska kunna hända.

Om du talar rent generellt om virtuella partiklar så existerar de. Casimir-effekten kommer helt som en effekt av virtuella partiklars påverkan. Energin kommer från... ingenstans egentligen. Det är en fluktuation som tillåts enligt kvantmekaniken. Det råder en osäkerhetsrelation mellan tid och energi.

Precis, det finns inga fria virtuella partiklar. Som jag förstod TS så skulle det liksom ackumuleras virtuella partiklar, och dessa skulle ha tillräcklig massa för att dra ihop universum. Detta tror jag inte kan hända i någon teori som jag känner till.

Gravitationsenergin är negativ. Det är denna som anses balansera övrig energi exakt när man antar att totala energin är noll.

http://en.wikipedia.org/wiki/Potential_energy#Why_choose_a_convention_where_gra vitational_energy_is_negative.3F


Följande är också intressant för tråden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_energy

http://www.youtube.com/watch?v=NfOL_oGgRVk

Här finns en hel del intressant för tråden. Bland annat förklaras varför Universums energinivå är beräknad till noll. Sedan är jag inte helt med på vad du har för invändning på hawkinsstrålningen.


Klumpigt förklarat, gravitationen stannar av inflationsfasen och stoppar the big rip "lokalt" under the big bang. Sedan följer den vanliga expansionsfasen.

http://www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn8862/dn8862-1_700.jpg

Så medan rummet expanderar i otrolig hastighet så drar det med all nyskapad materia i inflationsfasen. När det finns tillräckligt med materia upphör inflationsfasen och det blir en expansionsfas.

Där har du en liten fundering på ett förlopp som förklarar vart universums materia kommer ifrån, varför det var en inflationsfas under big bang, och det stämmer överens med en nettoenergi på noll.

Stöd för idén är om man räknar i vilken hastighet rummet måste expandera för att virtuella partiklar ska slitas ifrån varandra, och jämför med vilken hastighet rummet expanderade i under inflationsfasen i universum.


Ju större volym, desto större mörk energi, medan massan är konstant. Så länge det inte finns en över gräns för hur snabbt rummet kan expandera måste det till slut expandera så fort att det sliter i sär par av virtuella partiklar från varandra.



Deras totala energi är noll.


Energinetto på noll.

Nej, inte dra ihop universum hade det kunnat häva the big rip och dra tillbaka det gamla universumet hade det varit en sinnessjuk dragningskraft oändligt mycket större än den totala mängden i dagens universum. Det hade blivit ett hypermassivt svart hål av det då.

Men tänk hur många virtuella partiklar som skapas och dör på en sekund i en rymd stor som t.ex. halva vårat universum. Vad händer om alla dessa par slits ifrån varandra och därmed överlever? Det kommer bli en otrolig mängd materia från ingenstans, och även om the big rip av det gamla universumet fortgår utanför så kommer expansionen av rummet upphöra i detta hav av partiklar då det plötsligt kommit materia i mängder. Från ingenstans har en stor yta fyllts med en stor mängd partiklar på bara en sekund och ett nytt universum fötts.