在什么距离上暗能量开始压倒重力?

时间:2020-10-25 08:28:15   作者:
距离?这不是距离的问题。这是一个(平均)质量-能量密度的问题。

你看,暗能量有两个特殊的特性,一个是由另一个产生的。

第一个是它的压强是负的。对于正压的“正常”物质,重力通过使其收缩而起作用,重力与物质的内部压力相反。对于暗能量来说,情况正好相反:由于它的负压,当重力作用于它时,暗能量会膨胀。(这有点违反直觉,直到你意识到水中的气泡也会因为重力而上升。当然,这并不是说暗能量是任何形式的泡沫,只是指出“反引力”可能并不像它看起来那么奇异。)

第二个特殊的特性是:当引力作用于暗能量时,暗能量被“储存”在某处。所以即使暗能量膨胀(因此被稀释),重力所做的功也会给它增加更多的能量。事实上,它的负压非常大,所以它的能量密度是恒定的……当它膨胀时,它不会被稀释。

所以现在把一些普通物质(或者暗物质,随便什么)和一些暗能量放入宇宙中,让它膨胀。正常物质被稀释…暗能量则不然。所以会有一个点暗能量的密度会占主导地位。在这一点上,暗能量的行为超过了物质的行为,而宇宙的膨胀,在这一点上由于重力作用在普通物质上减慢了,现在由于重力作用在暗能量上开始加速。

所以这真的不是什么地方的问题,而是什么时候的问题。在我们的宇宙中,大约是大爆炸80 - 90亿年后。从那时起,暗能量主导了膨胀。

当然,在太阳系中,或者在任何受引力束缚的星系或星系团中,当它们很久以前停止膨胀时,它们的能量密度不会被稀释。所以暗能量永远不会在太阳系中占主导地位。但在星系团之间,它已经占据了上风,所以宇宙已经在加速膨胀。

至少标准理论是这么说的。
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