1,宇宙物質組分決定宇宙演化,不同的物質組分滿足不同的物態方程。物態方程為壓強等於負密度的物質組分可以導致宇宙加速膨脹,它相當於愛因斯坦場方程中的宇宙學常數。

2,Ia型超新星觀測結果告訴我們宇宙在加速膨脹,如果我們假設宇宙包含70%左右「宇宙學常數」組分的時候能很好的符合現階段天文學觀測。

3,另一方面,如果我們考慮不包含按能量的宇宙學模型,那我們計算出的宇宙年齡將會比很多古老恆星的年齡還要小,加入70%左右的「宇宙學常數」組分同時也可以解決這個問題。

4,對於LSS和CMB的觀測同上,加入70%左右「宇宙學常數」組分也可以很好的符合現階段實驗結果。

一般的,我們將促使宇宙加速膨脹的這70%左右的物質組分稱為暗能量,但我們並不知道它具體是什麼,但我們加入這個組分的物質可以很好的符合實驗數據。最簡單的暗能量模型就是宇宙學常數。

5,我們可以將暗能量看做是場論里的真空能,但是算出來的數量級比實驗上需要的大很多。不僅如此我們還知道70%的暗能量和現有的其他物質組分差不多。

6,與此同時,實驗數據並沒有對暗能量隨時間的演化做太多限制。同時為了解決上面的問題,我們可以考慮各種各樣的包含吸引子的暗能量動力學模型。

7,這些模型的拉氏量可以來源於各種唯象模型/基礎理論,例如像f(R)模型,或者DGP模型之類的各種各樣的模型。當然,最簡單的還是考慮標量場模型,例如Quintessence,Phantom,和K-essence,它們由最簡單的標量場和引力場耦合的作用量驅動。

8,為了解決宇宙學標準模型的疑難,我們也需要在宇宙早期插入一個加速膨脹階段,稱為暴漲,它同樣需要某些東西來驅動。同樣是加速膨脹階段,但不一樣的是,暗能量可以用宇宙學常數描述,但暴漲不行,因為這會導致暴漲一直持續使得宇宙無法進入輻射/物質主導階段。所以暗能量可以有動力學,但暴漲一定要有動力學。


問題不是這麼問的。

由宇宙大尺度上各向同且均勻設出度規,通過聯立Einstein場方程和物態方程,可以得到不同宇宙成分(物質、輻射、曲率……)決定的宇宙演化動力學。具體過程可以見任何一本廣義相對論或宇宙學教材。

所謂暗能量,只是發現如果加入一項滿足特定物態方程的成分,可以較好地解釋觀測數據。這個不知道是什麼的成分叫做暗能量,加入它後可以解出宇宙會加速膨脹。

至於到底什麼是暗能量,不知道。


懶得打字了,直接上一個截圖

這部分內容來自&

這段文字雖然描述的是如何實現及早期宇宙的暴漲過程,但是也同樣適用於構造一個在低紅移時期出現加速膨脹的宇宙模型,道理是一樣的


宇宙空間的膨脹是觀測結果,而暗能量是針對膨脹現象提出的假說,還沒有被證實。

所以膨脹》暗能量。

暗能量被假設成提供推動空間膨脹的物質,到底暗能量如何做到的?這個貌似還沒有弄清楚的?


暗能量是一個對宇宙加速膨脹的奇怪現象的補丁。


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