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临界密度,宇宙临界密度

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-06 12:29:27 浏览次数:210
宇宙的临界密度是多少?
宇宙临界密度  大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。   理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。   问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。   然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开放宇宙的可能性大一些。 评论

宇宙膨胀和密度有什么关系?临界密度的值为多少?
理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。
理论计算得出的临界密度为5×10^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10^-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。 评论

临界密度是怎样得出来的
p=3排/(GT^2) 追问:

广义相对论问题:临界密度

       根据宇宙的ΛCDM模型,密度参数所包含的重要参数还有冷暗物质和暗能量等。(暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式(或时空属性)。)

       暗能量使得宇宙加速膨胀(观测表明现在宇宙确实在加速膨胀)。有研究表明:暗能量具有一种极端的特性,随着时间的推移,其密度随着宇宙空间的膨胀而不断增大,导致宇宙膨胀的加速度也越来越大,这种机理有别于传统观点上认为:随着宇宙空间的膨胀,宇宙中的物质也会变得稀疏。暗能量是却恰恰相反的,越是膨胀,其密度却越大。

       关于物质的创生,时间简史第八章中有这样两段(比较长,请耐心看)

宇宙的物质是由正能量构成的;然而,所有物质都由引力互相吸引。两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量,因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开。这样,在一定意义上,引力场具有负能量。在空间上大体一致的宇宙的情形中,人们可以证明,这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量,所以宇宙的总能量为零。
       零的两倍仍为零。这样宇宙可以同时将其正的物质能和负的引力能加倍,而不破坏其能量的守恒。在宇宙的正常膨胀时,这并没有发生。这时当宇宙变大时,物质能量密度下降。然而,这种情形确实发生于暴涨时期。因为宇宙膨胀时,过冷态的能量密度保持不变:当宇宙体积加倍时,正物质能和负引力能都加倍,总能量保持为零。在暴涨相,宇宙的尺度增大了一个非常大的倍数。这样,可用以制造粒子的总能量变得非常大。
       在这里,物质就创生了。但是仍然符合能量守恒定律。

补充:

什么是宇宙的临界密度

宇宙密度小于临界密度,宇宙永远膨胀下去。

宇宙密度大于临界密度,宇宙最后会在引力的作用下收缩,最终回到宇宙大爆炸前奇点。

宇宙密度等于临界密度,宇宙最后不膨胀也不会缩回了。

 

补充:

什么是宇宙临界密度?
  大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。   问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。   然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开放宇宙的可能性大一些。 由上可以看出 临界密度并没有专的公示。。。而是他们根据宇宙的膨胀 引力之间的关系 所算出来的。。比如说 多大质量的物质产生的引力可以停止宇宙的膨胀。。。。这就是临界密度。。。。。具体要你自己考虑了。。。我也是刚刚看了 有点自己的看法。 评论

关键词: 临界 密度 宇宙

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