Citat:
Ursprungligen postat av
EnCarte
Expansionen, ja, men inte att expansionen accelererar.
Ta en treo.
Ok, jag ser nu att du ju faktiskt skrev accelererad. Fel av mig att inte se det, och rätt av dig att detta ju inte ingick i den kosmologiska standardmodellen fram till kort före det senaste sekelskiftet. Jag ber om ursäkt för min missuppfattning och för hur jag skrev.
Men ändå är det faktiskt fel att som du påstå att detta bara uppfanns hux flux för att rädda en teori på fallrepet. Manegen var redan krattad och förberedd, och detta tack vare Einsteins kosmologiska konstant, som kom med i den allmänna relativitetsteorin när den bara var ett par år gammal. Några relevanta historiska hållpunkter:
1914 - Den allmänna relativitetsteorin klar. Väldigt många av dess förutsägelser har verifierats sedan genom observationer och experiment, och den har hittills aldrig falsifierats.
1917 - Einstein inför sin kosmologiska konstant i ekvationerna, när han insåg att hans ekvationer inte skulle kunna stämma med ett i stora drag oföränderligt universum, som han och många andra forskare då trodde att det måste vara. Konstanten gav en sorts antigravitation i perfekt balans med materians gravitation. Senare upptäckte man denna lösning är lika instabil som en penna som balanserar på sin spets. Minsta störning får den antingen att påbörja en accelererad kollaps eller accelererad expansion.
1922 och framåt - Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-metriken, den kosmologiska lösning till Einsteins fältekvationer som är grunden för den kosmologiska standardmodellen, med expansion. Funkar både med och utan kosmologisk konstant.
1929 - Hubble upptäcker observarionellt att universum faktiskt expanderar, vilket fick Einstein att kalla sin konstant för sin största blunder. Men t o m när han hade fel var han genialisk, t ex om detta, men även om t ex EPR-paradoxen i kvantfysik. Notera att Hubble också var delaktig i upptäckten att det öht finns andra galaxer än vår egen, dvs Vintergatan.
1932 -- de Sitter upptäcker lösningar med kosmologisk konstant med accelererad expansion, som är en grund både för inflationsteorin och för mörk energi.
1970-talets slut och framåt -- inflationsteorin av Guth m fl för att förklara en del annars märkliga sammanträffanden i kosmologi. I modellen finns det ett dynamiskt fält; det s k inflatonfältet, som under en tid uppför sig som OM den vore en kosmologisk konstant, och därför under denna tid ger ett de Sitter-universum.
1998 - Perlmutter m fl gör noggranna observationer på avlägsna supernovor och upptäcker att dessa data passar bäst med en FLRW-metrik med en kosmologisk konstant, aka "mörk energi".
Mörk energi skulle verkligen kunna vara Einsteins kosmologiska konstant. Detta passar isf även ihop med kvantfältteorins vakuumenergi, förutom att försök till att beräkna den på det sättet ger ett "lite" för högt värde -- ca 10¹²⁰ gånger större än observerat. Lite pinsamt kan tyckas.
Det kan också vara så att mörk energi är ett fält, precis som inflatonfältet men väldigt mycket svagare, och som också är dynamiskt och varierar med tiden. Mer observationsdata kommer iaf kunna sålla bort en del modeller.
Min lilla historik handlar om just mörk energi, men om Big Bang finns det förstås väldigt mycket mer att säga, t ex om allt mer noggranna observationerna av den kosmologiska bakgrundsstrålningen (som också ger en uppskattning av mängden mörk energi), om atomfysik och kärnfysik, och stjärnfysik och galaxfysik. Det är väldigt många olika bitar som passar ihop, men tack och lov finns det också kvar en del mysterier för framtiden.