Mörk energi - bara brist på gravitation?

Funderar på det här med att universums expansion har iakttagits att decelerera från big bang, och för ett gäng miljarder år sedan istället börja accelerera.

Det här frågetecknet om vad orsaken är har fått namnet Mörk Energi.

Först är det mest energier i universum, ju mer energi som omvandlas till materia ju mer gravitation som sänker hastigheten i expansionen.
Inte stoppar den, utan bara sänker hastigheten, så den fortsätter att expandera, och materia kommer längre och längre ifrån varandra.

Så kan det inte bara vara att det nått en punkt där avstånden blivit för stora i förhållande till mängden materia, och gravitationen som lim fungerar mindre effektivt?

För en förenklad modell av universum och gravitationsvågor, så ta en helt stilla sjö.
En 1cm i diameter pinne sticker upp genom ytan 1 decimeter från mittpunkten av sjön, och en pinne nära strandkanten 100 meter bort.
Så släpper du en liten sten i mitten av sjön som genererar en våg på vattenytan.
När vågen träffar första pinnen har den en omkrets på 6,28dm. Pinnen mottar 1,6% av vågen.
När vågen träffar den andra pinnen har den en omkrets på 628 meter. Pinnen mottar 0,0016% av vågen.

Skala upp det till tre dimensioner, centiljarder med stenar, och gravitationsvågor istället för vågor på vattnet, så är det samma princip.

Det förutsätter ju att universum inte är slutet ("closed", inte "the end"), och att universum inte är fyllt med materia i oändlighet, att gravitationsvågorna kan nå en "exit point" där de aldrig någonsin kommer stöta på materia igen. Men de är ju också bara osäkra teorier än så länge åt alla hållen.

Ja. Det är nära precis så de ledande teorierna beskriver att det har gått till!
Vilken frisk bris med någon som har kvar fötterna på jorden när denne funderar på sånt där. Om du kommit fram till det där själv så är jag imponerad!
Gravitationsvågor har inte så mycket med saken att göra dock, men gravitationen, inflationen, materia, tom rymd med materia-densitet och motsatt förhållande mellan potential och kraftverkan från gravitation och inflation beroende på avstånd vilka verkar på materia.
Har du läst om detta eller gissade du?

Att det mest var energi efter big bang som formade mer och mer materia och därför slöade ner accelerationen har jag läst eller hört. Var mest nämnd som grund/för-förklaring för att göra min egen teori lite tydligare (eller vad jag trodde var min egen).

Delen med orsaken till att accelerationen av expansionen är min egen. Den att materia blivit glesare och glesare och mer och mer gravitationsvågor aldrig träffar annan materia och därför minskar motståndet gravitationen utgör, och expansionen ökar igen.

Andra stycket där, är det också en etablerad och till och med ledande teori? Tycker jag bara hör det presenteras som en kraft (i motsats till brist på kraft) och eventuellt som en placeholder man kastar in för att fylla ett hål i en annan teori man har.

Det är som när dom trodde att det är global uppvärmning och jag kände att inget har ändrats vi kommer nog få vanlig vinter japp nu är snön här och global uppvärning har upphört. Samma med universum som andas kommer sedan om 1000 år säga att universum nu krymper. Men mörk energi är brist på gravitation och energi det tror jag . Minus energi rörelse plus . Sen vandrar det vidare i cirklar

Amtagligen uttrycker vända kappan efter vinden. Vi vet bara det vi ser inom ett visst perspektiv där begränsningen observations tiden vi lever en putti snutt av en evighet i rörelse mönster som inte syns förän om 122566 år så ändrar sig allt å historien ändras.

Det var en bättre gissning än de flesta fria fantasier till teorier folk annars hittar på! Andra stycket beror lite på vad man menar. Har man ett fält som interagerar med partiklar så kan de beroende på avståndet ha högre eller lägre kraftverkan och när kraftverkan är stor så är istället potentialen liten och tvärtom. Har du två sådana fält som fungerar motsatt, så när avstånden mellan partiklar är korta så är kraftverkan i det ena fältet stor och potentialen i det andra fältet också är stor, då kan man få en sådan dynamik som du tänker dig. Det är egentligen inte avsaknad av kraft utan mer att kraftverkan går mot noll, passerar och blir negativ, men med en massa bling däremellan. Så expansionen sker inte från avsaknad av någon kraft alls utan från att kraften som håller ihop blir liten och kraften som expanderar blir större. Beroende på komplicerade grejer med materia, tryck, potentialer och en massa olika namn för energier och förhållanden mellan dem med sina respektive tillstånd av märkliga egenskaper. Som du kom fram till så är densiteten avgörande.
Vad gällande det där med att fylla hål med teorier så ska man nog inte tro varken för mycket eller för lite om sånt där. Det är ju inte grundlöst men knappast perfekt. Metodik kan man ju prata länge om.

Måste det vara en kraft då? Kan det inte vara universums neutral. Gravitationen verkar på en neutral, där neutralen är en expansion. Inte så intuitivt där vi i fysikens värld förutsätter att neutralt är stilla. Men inte direkt den första saken som inte är intuitiv med universum hehe.

För att ta ett något haltande och förenklat exempel: en explosion här på jorden som får motsvara big bang. Sakta ner tiden några miljarder gånger. Från en atom där inne i eldhavet går det att iaktta hur atomer påverkar andra atomer, hur olika intensiva eldflammor påverkar hur atomer och glödande fragment rör på sig i förhållande till varandra.
Men trots detta rör sig allt "utåt", helt trotsande alla de observationer som gjorts om hur atomer, flammor, och fragment bör interagera och påverka varandra.
De kan inte räkna med själva explosionens rörelseenergi , för deras existens är i själva explosionen. Explosionen är deras universum. Så för en utomstående som tittar på explosionen så är det den explosiva energi vi känner till, men för dom är det en neutral, då den är en del av det universum de existerar i, orsaken att den existerar, och kan, och hade, inte existerat utan den. Där atomer och flammors påverkan förändras och är dynamiska, likt planeter och galaxkluster i universum, är explosionens tryck en grundenergi som bara hände en gång, i samband med explosionens/universums skapande - och blir på ett sätt explosionens/universums neutrala läge.

Utanför explosionsuniversumet så blir ju expansionen långsammare på grund av fysiska världen runt om. Men utan det - och det enda som håller igen den "neutrala energin" är gravitationen i universums fall. Vars vågor träffar varandra mindre och mindre, och neutralen närmar sig mer och mer "äkta neutralitet", alltså den expansionshastighet den hade haft om universum varit tomt från materia och energi.

Låter som en bra teori eftersom det krävs energi för att frigöra partiklar från rymden närmast gravitationfält.

Energi och massa är samma sak, via E=mc², så nej, någon förändring av gravitationen bara av det skälet blir det inte.

Om du däremot tänker dig att "energi" står för fotoner och andra partiklar som rör sig med ljushastigheten, så har en gas av sådana ett väldigt högt tryck i förhållande till energitätheten, nämligen 1/3. Tryck och energitäthet har ju båda samma måttenhet:
1 Pa = 1 N/m² = 1 Nm/m³ = 1 J/m³
och enl den allmänna relativitetsteorin ingår båda som källa till gravitation. Aningen förenklat blir det
Energitäthet + 3 × tryck
som ger gravitation.
Dvs med samma massa som fotongas istället för som kalla atomer, har man dubbelt så mycket gravitation. Ett faktum som har stor betydelse i kosmologi, vilket t ex gav en snabbare takt i decelerationen i Big Bangs tidiga skede då universum dominerades av strålning.

Dock inte under inflationen. Inflatonfältet, liksom även mörk energi, har den märkliga egenskapen att den fungerar som en kosmologisk konstant, som har ett negativt tryck som till beloppet är lika stort som energitätheten. Vilket innebär att
Energitäthet + 3 × tryck = -2 × energitätheten
dvs antigravitation, och det är DET som ger den accelererande expansionen. Iaf enl relativitetsteorin.

Här verkar du försöka förklara varför gravitationen blir svagare när universum blir större, och det är väl iaf kvalitativt korrekt. Men hur menar du att den också skulle bli negativ?

Inte det du var ute efter, men ändå en intressant princip. I två dimensioner, som din vattenyta, avtar "kraften" linjärt med avståndet. I tre dimensioner avtar den med kvadraten på avståndet. I fyra skulle den avta med kuben på avståndet osv. Det är dessutom bara om kraften avtar just med kvadraten på avståndet man får stabila planetbanor, vad jag förstått så det är tur att vi har just tre rumsdimensioner.

Att gravitationen avtar med kvadraten på avståndet är dock känt sedan Newton (eller snarare strax innan, han plockade bara upp en redan populär hypotes och bevisade att den kunde förklara planeternas rörelse) och har inget med mörk energi att göra.

[quote=nerdnerd|76335403]Energi och massa är samma sak, via E=mc², så nej, någon förändring av gravitationen bara av det skälet blir det inte.
Att energi och massa går att omvandla till varandra gör de ju inte till samma sak. De har ju olika attribut. Bland annat i hur det rör sig. Där energins (och universums expansion) är kruxet i min fundering.

Delen som är citerad där är inte min egen fundering, det är bara grundförklaring av gällande teorier för att sätta min egen fundering/tes i ett sammanhang.
Så kan inte riktigt svara på om den delen är omöjligt eller inte, då min fundering är byggd uppå att den är sann. Finns säkerligen många ställen den kan tas om det är en mycket kritiserad teori inom astrofysiken.

Men kan säkert bara handla en dålig eller översimplifierad förklaring från min sida i de tekniskt kunnigas ögon.

Negativ som att knuffa på expansionen? Det är mitt andra inlägg i tråden, ovanför ditt. Om expansionen som universums neutrala läge, och inte en kraft i förhållande till alla andra krafter.

Gällande fotongas hänger jag inte med, fotoner innehar ju inte massa, men låter rimligt att tokstora mängder av fotoner inom samma område har andra attribut på fysiken än den vi ser idag, annars borde ju materia aldrig skapats alls om allt från grunden var fotoner.

Att det finns andra uppsättningar av universums innehåll som kan skapa gravitation/mer gravitation/annan energi med identiska eller liknande attribut som gravitation, än de vi är vana vid tycker jag inte låter orimligt och ser inte helt hur det talar mot min fundering.

Men om gravitationsvågor aldrig träffar någon så blir försvinner ju den energin. Tar det i ett eget inlägg, vet inte riktigt vem jag ska svara på, mer relaterat rent generellt till trådens ämnen än någon specifik.

Ignorera det med att det krävs ett icke-slutet universum. Det gäller även om universum är slutet, oändligt, och homogent.


Säg att universum är 13,8 miljarder år gammalt. Vi kan "se" 46,1 miljarder år. Alltså hur tex en galax såg ut för 13,8 miljarder år sedan, men som nu är 46,1 miljarder år bort, baserat på rödförskjutningen.

Vissa punkter i förhållande till vissa andra punkter expanderar alltså snabbare än ljuset hastighet. Gravitation färdas i ljusets hastighet.

Därav vill både fotoner och gravitationsvågor komma till en punkt där de aldrig mer påverkar något, eftersom avståndet mellan där de är och nästa materia eller energi de skulle komma påverka växer snabbare än de själva färdas.
Alltså blir det konstant mindre och mindre energi och materia som påverkar varandra, alltså mindre och mindre gravitation som limmar ihop varandra.

Universum, som (i min tes) i neutralt läge expanderar, men hålls igen av gravitationen, som blir långsamt mindre och mindre av energi/materia, då de hamnar i denna limbo-zon av evig ensamhet, så kommer vi lite närmre den neutrala expansionens riktiga hastighet för varje atom/foton/kvark/grundsten som hamnar i denna zonen - som tar formen som och upplevs som en acceleration av expansionen.

Om man inte komplicerar saker genom att gå in på detaljer gällande begreppet "kraft" så måste det vara en kraft. Gravitationsfältet är vad som styr både sammandragningen och expansionen, med skillnaden att positivt, egentligen tryck men säg materia, ger sammandragning, alltså vanlig gravitation, medans negativt tryck ger expansion, som i inflation.
Därefter blir det krångligt för positiv energi i fält är inte detsamma som positiva excitationer från fält, utan förhållandena kan vara omvända samtidigt som potentialen i ett fält kan verka på andra och ge upphov till saker som verkar omvänt på gravitationen/inflationen. Vid intresse så kan vi prata mer om det.
Annars är begreppet "kraft" i den här kontexten definierat som just rörelse mot ett jämviktsförhållande där energiminimum råder, ett "neutral" om så vill. Så frågan blir vem som vad är neutralt för, för positiv materia behöver mer energi för att överkomma den högre potentialen som rumtidens expansion innebär, samtidigt som jämvikt råder med annat, som i sin tur är i jämvikt med annat, osv.. Då menat att medlet mellan två tillstånd tillsammans har 0 energi, men de är ur potentiell jämvikt om den kinetiska energin måste förändras för att de ska vara i total jämvikt.
Hade expansionen varit linjär så hade den kunnat bero på någonting helt neutralt då konstant rörelse är detsamma som vila. Men förändring av något slag kräver kraft, vilket är energier ur jämvikt som rör sig mot jämvikt, med olika komplicerade dynamiska förhållanden som kan ge upphov till vad som för en observatör, vilket egentligen inte är densamma observatören efter att någon verkan förändrat dess tillstånd, ser ut att vara förändring mot föränderliga jämviktslägen.

En bättre liknelse är en gas inom en volym, vilken förändrar volym i takt med att gasen förändrar temperatur. Volymen vore i linjärt jämviktsförhållande till gasens temperatur om inget förhållande med densiteten gav ett tryck.
I detta fallet så kan man kanske föreställa sig att trycket och densiteten har motsatt förhållande till varandra, där gasen i sig utgöra av dynamiska förhållanden där en del av energin är temperatur medans den andra delen av energi är potential, eller tvärtom beroende på hur man vill se det. Ett system likt detta men med många fler dynamiska förhållanden genom olika mekanismer, där en egenskaps förhållande med någonting annat också har motsatt förhållande till en annan egenskap, osv., målar kanske bilden av inflationsteorin något närmre modellen.

"Neutralt" är ju en teknisk fråga, var man placerar 0 och hur man definierar 0 för vad. Ett vakuum är bara ett vakuum för att någonting har en energi som är 0 där. Någonting annat kan tycka att den 0an är någonting annat. Neutralt är inte mer neutralt än något annat mätetal då man måste definiera även 0 i förhållande till någonting annat.

I fallet med en explosion så upphör ju rörelsen utåt när trycket jämnat ut sig. Skulle det inte finnas något tryck utanför så skulle minsta lilla tryck accelerera utåt i all oändlighet. Det som skiljer inflationsmodellen från detta är att rumtiden också kan hålla ihop saker genom gravitationen. Med din liknelse med 0 tryck utanför så vore det som om trycket innanför skulle kunna vara både större eller mindre än 0 beroende på den interna dynamiken inom det som förhåller sig till det som är utanför.
0 är ju inte neutralt då allt annat än 0 är oändligt mycket mer eller mindre än 0.
10 har ett förhållande till 0 som lika gärna hade kunnat kallas -10 till 0, eller -5 till 5. Det är förhållandet mellan mätetal som definierar dem.