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可观测宇宙及其加速膨胀:一项观测检验

综合物理 2013-11-22 v2

摘要

根据等效原理,质量 MM 在距离其 rr 处对度规产生的引力效应强度与无量纲参数 β2=2GM/rc2\beta^2 = 2GM/rc^2 成正比,该参数通常 <<1<< 1。此处 GG 为引力常数,MM 为引力体质量,rr 为距引力体的度规位置,cc 为光速。可观测宇宙是以观测者为中心的球体,其尺度足以包含其中发出的所有光。为实现这一点,可以设定在 rr 处引力效应对光速的径向分量为零,而切向分量非零,从而将光囚禁。该条件由等式 Rg=2GM/c2R_g = 2GM/c^2 给出,其中 RgR_g 代表{\it 可观测}宇宙的半径,即质量 MM 的引力半径。此前已有研究将此结果作为将宇宙视为黑洞的条件。根据现有观测,针对我们宇宙取为平坦(k=0k = 0)且物态方程为 p=ρc2p = - \rho c^2 的情况,我们从爱因斯坦宇宙学方程证明,宇宙正以 t2t^2 的方式加速膨胀,这与观测到的恒定加速度一致。这意味着宇宙的引力半径(在事件视界处)随 t2t^2 膨胀。若取 cc 为常数,观测深空星系即意味着观测深时 ctct,呈线性关系。因此,我们今天看到的遥远星系将随着时间推移而消失,因为它们会移出距离 ctct(即 <Rg< R_g)的范围。加速膨胀的真空将它们拖出视野。这可能是对当前宇宙学思想的一项有效检验。先前的计算结果被我们的结果减半。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.1832,
  title  = {Seeable universe and its accelerated expansion: an observational test},
  author = {Antonio Alfonso-Faus and Màrius Josep Fullana i Alfonso},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.1832},
  year   = {2013}
}

备注

15 pages, 2 figures