Interested Article - Вселенная с нулевой энергией

Вселенная с нулевой энергией — физическая гипотеза, предполагающая, что Вселенная обладает нулевым полным количеством энергии за счёт точной компенсации положительной энергии, связанной с материей , согласно формуле Эйнштейна $E=mc^{2}$ , отрицательной энергией, связанной с гравитацией . Эта гипотеза широко обсуждается в популярной литературе.

История

Паскуаль Йордан впервые выдвинул гипотезу о возможности возникновения звезды путем квантового перехода в вакууме, за счёт компенсации положительной энергии, связанной с массой звезды отрицательной энергией её гравитационного поля . Первая известная публикация на эту тему была в журнале Nature в 1973 году, в которой Эдвард Трайон предположил, что Вселенная возникла в результате крупномасштабной квантовой флуктуации энергии вакуума , приводящей к тому, что её положительная масса-энергия точно уравновешивается её отрицательной гравитационной потенциальной энергией . Затем эту гипотезу развил Илья Пригожин . В последующие десятилетия разработка концепции постоянно сталкивалась с проблемой зависимости вычисленных масс от выбора систем координат. В частности, проблема возникает из-за энергии, связанной с системами координат, вращающимися совместно со всей Вселенной .

Первое ограничение было выведено в 1987 году, когда Алан Гут опубликовал доказательство того, что гравитационная энергия отрицательна по отношению к массе-энергии, связанной с материей . Вопрос о механизме, позволяющем генерировать как положительную, так и отрицательную энергию из нулевого исходного решения, не был решён, и Стивеном Хокингом в 1988 году было предложено «специальное» решение с циклическим временем . В 1994 году была опубликована работа Натана Розена , в которой Розен описал частный случай замкнутой вселенной. В 1995 году Дж. В. Джохри доказал, что полная энергия вселенной Розена равна нулю в любой вселенной, описываемой метрикой Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера , и предложил механизм генерации материи за счет инфляции в молодой вселенной . Решение с нулевой энергией для пространства Минковского , представляющего наблюдаемую вселенную, было предоставлено в 2009 году .

Экспериментальные ограничения

Экспериментальные доказательства того, что наблюдаемая вселенная является вселенной с нулевой энергией в настоящее время неубедительны. Гравитационная энергия видимой материи составляет 26-37 % от наблюдаемой общей плотности массы-энергии. Следовательно, чтобы соответствовать концепции вселенной с нулевой энергией наблюдаемой вселенной, помимо гравитации из барионной материи, необходимы другие источники отрицательной энергии. Этим источником часто считается темная материя .

См. также

Примечания

. YouTube (2009). Дата обращения: 17 октября 2011. 13 октября 2011 года.
Lawrence M. Krauss. . — Simon and Schuster, 2012. — P. . — ISBN 978-1-4516-2445-8 .
↑ , от 2 октября 2022 на Wayback Machine , Nature , vol. 246, p.396-397, 1973.
Berkeley Lab, Smoot Group — от 9 сентября 2014 на Wayback Machine от 31 октября 2014 на Wayback Machine
↑ Berman, Marcelo Samuel (2009). "On the Zero-Energy Universe". International Journal of Theoretical Physics . 48 (11): 3278—3286. arXiv : . Bibcode : . doi : . S2CID .
Пригожин, Илья ; Стенгерс, Изабелла Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. — М. : Прогресс , 1994. — c. 228—244
Alan Guth , in his book The Inflationary Universe , ( ISBN 0-224-04448-6 ) Appendix A.
Stephen Hawking , A Brief History of Time , p. 129.
Stephen Hawking , «If There’s an Edge to the Universe, There Must Be a God» (interview), in Renee Weber, Dialogues With Scientists and Sages: The Search for Unity , 1986. (Also partially reprinted in «God as the Edge of the Universe», in , Vol. 1, No. 7, February 23, 1987, p. 15.)
Xulu, S. S. (2000). "Total Energy of the Bianchi Type I Universes". Int. J. Theor. Phys . 39 (4): 1153—1161. arXiv : . Bibcode : . doi : . S2CID .
Rosen, Nathan (March 1994). . General Relativity and Gravitation . 26 (3): 319—321. Bibcode : . doi : . S2CID .
Johri, V. B.; Kalligas, D.; Singh, G. P.; Everitt, C. W. F. (March 1995). . General Relativity and Gravitation . 27 (3): 313—318. Bibcode : . doi : . S2CID .
Shankar, Karthik H. (2020). "Eternally oscillating zero energy universe". General Relativity and Gravitation . 52 (2): 23. arXiv : . Bibcode : . doi : . S2CID .
Poplawski, Nikodem J. (2014). "The energy and momentum of the Universe". Classical and Quantum Gravity . 31 (6): 065005. arXiv : . Bibcode : . doi : . S2CID .