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신비한 우주를 밟는 암흑 에너지에 대한 간단한 설명?

거의 20 년 동안 우주 학자들은 마치 신비한 "어두운 에너지"가 풍선처럼 날려 버리는 것처럼 우주의 확장이 가속화되고 있음을 알고 있습니다. 어두운 에너지가 무엇인지 물리학에서 가장 큰 신비 중 하나입니다. 이제 트리오의 이론가들은 암흑 에너지가 놀라운 출처에서 튀어 나올 수 있다고 주장합니다. 이상하게도, 그들은 당신이 고등학교 물리학 수업에서 배운 것에 대해, 우주의 총 에너지의 양은 고정되지 않았거나 "보존"할 수 없기 때문에 어두운 에너지가 올 수 있다고 말합니다.

남아프리카의 케이프 타운 대학교 (University of Cape Town)의 이론가 인 조지 엘리스 (George Ellis)는“이것은 탐구하기에 좋은 방향이다. 그러나 영국 노팅엄 대학교의 이론가 인 안토니오 파딜라 (Antonio Padilla)는 "나는 그들이 한 일을 반드시 구매하지는 않는다"고 말했다.

암흑 에너지는 공간을 채우는 전기장과 비슷한 새로운 필드가 될 수 있습니다. 또는 진공에 내재 된 압력 인 공간 자체의 일부가 될 수 있습니다. 두 번째 시나리오는 아인슈타인의 일반적인 상대성 이론과 잘 어울립니다. 이론은 질량과 에너지가 공간과 시간을 날릴 때 중력이 발생한다고 주장합니다. 실제로 아인슈타인은 우주가 자신의 중력 아래에서 어떻게 무너지는지를 설명하기 위해 그의 유명한 미분 방정식에 상수를 추가함으로써 우주 론적 상수를 발명했다. 그러나 그는 1920 년대에 천문학 자들이 우주가 정적이지 않다는 것을 발견했을 때 불필요한 것으로 아이디어를 포기했지만 폭발에서 태어난 것처럼 확장되고있다.

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우주의 확장이 가속화되었다는 관찰에 따르면, 우주 상수는 복귀를 만들었다. 그러나 양자 역학을 가져오고 우주론 상수의 사례를 가져 오십시오. 양자 역학은 진공 자체가 눈에 띄게 변동해야한다고 제안합니다. 일반적으로 상대성 이론에서, 이러한 작은 양자 변동은 우주 론적 상수 역할을하는 에너지를 생성합니다. 그러나 그것은 120 배 정도 너무 커야합니다. 우주를 없애기에 충분합니다. 그래서 우주론 상수가 있지만 약간의 약간의 비록 단지 물리학 자에게 주요 개념적 퍼즐이 있는지 설명합니다. (우주 론적 상수 이론가들이 필요하지 않았을 때, 아직도 큰 영향을 미쳤다고 가정했다.)

이제 프랑스의 Aix-Marseille University의 Thibault Josset과 Alejandro Perez와 멕시코 시티에있는 National Autonomous University의 Daniel Sudarsky는 우주 론적 상수에 대한 합리적인 가치를 얻는 방법을 찾았다 고 말했습니다. 그들은 아인슈타인 자신이 불량 중력이라고 불렀던 일반적인 상대성의 변형으로 시작합니다. 일반 상대성 이성은 일반 공분산이라는 수학적 대칭을 가정합니다. 이는 시공간 좌표를 레이블이 붙거나 매핑하는 방법에 관계없이 (즉. 사건의 위치와 시간 - 이론의 예측은 동일해야합니다. 이 대칭은 즉시 에너지와 운동량이 보존되어야합니다. 단축 중력은 해당 수학적 대칭의보다 제한된 버전을 가지고 있습니다.

단수 중력은 일반 상대성의 대부분의 예측을 재현합니다. 그러나, 진공의 양자 변동은 중력을 생성하거나 우주 상수에 추가하지 않으며, 이는 다시 한 번 원하는 값으로 설정할 수있는 상수입니다. 그러나 비용이 있습니다. 단축 중력은 에너지를 보존해야하지 않으므로 이론가들은 그 제약을 임의로 부과해야합니다.

그러나 이제 Josset, Perez 및 Sudarsky는 단지 중력으로, 그들이 그냥 가서 에너지와 운동량의 보존을 위반할 수 있다면 실제로 우주 론적 상수의 가치를 설정한다는 것을 보여줍니다. 논쟁은 수학적이지만 본질적으로 우주에서 사라지는 작은 에너지는 우주 학적 상수를 점차적으로 변화시켜 흔적을 남깁니다. 페레즈는“이 모델에서 암흑 에너지는 우주의 역사에서 얼마나 많은 에너지와 운동량이 잃어버린지를 추적하는 것”이라고 말했다.

이론이 합리적인 결과를 제공한다는 것을 보여주기 위해, 이론가들은 에너지 절약 위반이 양자 역학의 기본 문제를 해결하는 이론에서 어떻게 생길 수 있는지에 대한 두 가지 시나리오를 고려한다. 예를 들어, CSL (Continuous Spontaneous Localization)이라는 이론은 전자와 같은 아 원자 입자가 말 그대로 두 곳에있을 수 있지만 자동차와 같은 큰 물체는 왜 할 수 없는지 설명하려고합니다. CSL은 그러한 2 인용 상태가 객체의 크기로 증가 할 확률로 한 곳 또는 다른 곳으로 자발적으로 붕괴되어 큰 물체가 2 위 상태에 머무를 수 없다고 가정합니다. CSL에 대한 노크는 에너지를 절약하지 않는다는 것입니다. 그러나 이론가들은 에너지 절약이 위반되는 금액이 올바른 크기의 우주 상수를 제공하기에 충분할 것임을 보여줍니다.

캐나다 워털루의 이론 물리학 연구소의 이론가 인 Lee Smolin 은이 작품의 참신은 암흑 에너지를 양자 이론의 확장에 묶기 위해 에너지 보존의 위반을 사용하는 데있다. "이것은 결코 결정적이지 않다"고 그는 말했다. "그러나이 두 가지를 연합시키는 것은 흥미로운 가설입니다. 내 지식은 아무도 이전에 연결하려고 시도하지 않았습니다."

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그러나 Padilla는 이론가들이 수학적 졸업생을하고 있다고 말합니다. 그들은 여전히 ​​우주론 상수가 설명하지 않는 작은 가치로 시작한다고 가정해야한다고 그는 말했다. 그러나 Ellis는 물리학이 전자 전하 또는 빛의 속도와 같은 설명 할 수없는 상수로 풍부하다고 지적합니다. "이것은 단지 긴 목록에 일정한 일을 더합니다."

Padilla는 또한 작품이 가장 큰 척도의 현상이 가장 작은 규모의 현상에 의존해서는 안된다는 생각과 상반된다고 주장합니다. "당신은 우주의 규모로 무언가를 묘사하려고 노력하고있다"고 그는 말했다. "양자 역학의 세부 사항에 민감 할 것으로 기대합니까?" 그러나 Smolin은 우주 론적 상수 문제가 이미 우주 및 양자 영역을 연결한다고 주장합니다. 그래서 그는 "이것은 옳을 수 있고 관심을 가질 가치가있는 새로운 아이디어입니다."

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