Öz (fizik) - Quintessence (physics)

Olarak fizik , özünü a, varsayımsal bir şekilde karanlık enerji , daha doğrusu bir skaler alan bir gözlem bir açıklama olarak öne, genleşme artan bir oranda evrenin. Bu senaryonun ilk örneği Ratra ve Peebles (1988) tarafından önerilmiştir . Konsept zamanla değişen karanlık enerjinin daha genel türlerine genişletildi ve "öz" terimi ilk olarak Robert R. Caldwell , Rahul Dave ve Paul Steinhardt tarafından 1998'de yayınlanan bir makalede tanıtıldı . Bazı fizikçiler tarafından beşinci bir temel kuvvet olarak öne sürülmüştür . Quintessence , dinamik olması bakımından karanlık enerjinin kozmolojik sabit açıklamasından farklıdır ; yani, tanımı gereği değişmeyen kozmolojik sabitin aksine, zamanla değişir. Quintessence, kinetik ve potansiyel enerjisinin oranına bağlı olarak çekici veya itici olabilir. Bu varsayımla çalışanlar, özün yaklaşık on milyar yıl önce, Büyük Patlama'dan yaklaşık 3.5 milyar yıl sonra itici hale geldiğine inanıyorlar .

skaler alan

Özünü ( S ) a, skaler alan bir ile durum denklemi ağırlık _q , basınç oranı P _q ve yoğunluk _q , potansiyel enerji verilir ve bir kinetik terimi: ${\görüntüleme stili \rho }$${\görüntüleme stili V(Q)}$

${\displaystyle w_{q}={\frac {p_{q}}{\rho _{q}}}={\frac {{\frac {1}{2}}{\dot {Q}}^{ 2}-V(Q)}{{\frac {1}{2}}{\dot {Q}}^{2}+V(Q)}}}$

Dolayısıyla öz dinamiktir ve genellikle zamanla değişen bir yoğunluk ve w _q parametresine sahiptir. Buna karşılık, bir kozmolojik sabit, sabit bir enerji yoğunluğu ve w _q  = -1 ile statiktir .

izleyici davranışı

Özün birçok modelinin, Ratra ve Peebles (1988) ve Paul Steinhardt ve ark.'na göre izleyici davranışı vardır . (1999) kozmolojik sabit problemini kısmen çözer . Bu modellerde öz alan, madde-radyasyon eşitliğine kadar radyasyon yoğunluğunu yakından izleyen (ancak bundan daha az olan) bir yoğunluğa sahiptir ; bu, özün karanlık enerjiye benzer özelliklere sahip olmaya başlamasını ve nihayetinde evrene hakim olmasını tetikler. Bu doğal olarak karanlık enerjinin düşük ölçeğini belirler . Tahmin karşılaştırırken genleşme oranı kozmik verilerle izleyici çözeltileri tarafından verilen evrenin, izleyici çözümlerinin temel özelliği bir ihtiyacı dört parametre düzgün bir davranışını tarif olmasıdır durum denklemi bu gösterilmiştir, oysa en iki parametreli bir model, orta vadeli gelecek verileriyle en uygun şekilde sınırlandırılabilir (ufuk 2015–2020).

Belirli modeller

Özün bazı özel durumları,  standart olmayan bir kinetik enerji biçimine sahip olan w _q < -1 ve k-özün (kinetik öz için kısa) olduğu hayalet enerjidir . Bu tür bir enerji var olsaydı , karanlık enerjinin artan enerji yoğunluğu nedeniyle evrende büyük bir yırtılmaya neden olurdu ve bu da evrenin genişlemesinin üstel bir orandan daha hızlı artmasına neden olurdu.

Holografik karanlık enerji

Holografik karanlık enerji modelleri, kozmolojik sabit modellerle karşılaştırıldığında, yüksek bir yozlaşma anlamına gelir . Karanlık enerji kaynaklı olabileceğini öne sürülmüştür kuantum dalgalanmalar ve uzay- ve evrenin olay ufkunun ile sınırlıdır.

Özgün karanlık enerjiyle yapılan çalışmalar, holografik termalleştirmeye dayalı bir uzay-zaman simülasyonunda yerçekimi çöküşüne hakim olduğunu buldu. Bu sonuçlar, özün durum parametresi ne kadar küçükse, plazmanın termalleşmesinin o kadar zor olduğunu göstermektedir.

Quintom senaryosu

2004'te bilim adamları, karanlık enerjinin evrimini kozmolojik verilerle bağdaştırdıklarında, durum denkleminin kozmolojik sabit sınırını ( w = –1) yukarıdan aşağıya muhtemelen geçtiğini buldular . Kanıtlanmış bir hareketsiz teorem , Quintom senaryosu olarak adlandırılan bu duruma işaret eder ve karanlık enerji modelleri için en az iki serbestlik derecesi gerektirir.

terminoloji

Adı quinta essentia'dan (beşinci element) gelir. Orta Çağ'dan itibaren Latince olarak adlandırılan bu element, Aristoteles'in diğer dört eski klasik elemente eklediği elementti , çünkü bunun göksel dünyanın özü olduğunu düşünüyordu. Aristoteles , saf, ince ve ilkel bir unsur olduğunu öne sürdüğü bu öğeye eter adını verdi. Benzer şekilde, modern öz, evrenin genel kütle-enerji içeriğine bilinen beşinci "dinamik, zamana bağlı ve uzamsal olarak homojen olmayan" katkı olacaktır.

Elbette diğer dört bileşen eski Yunan klasik unsurları değil, daha ziyade " baryonlar , nötrinolar , karanlık madde , [ve] radyasyon ". Nötrinolar bazen radyasyon olarak kabul edilse de, bu bağlamda "radyasyon" terimi yalnızca kütlesiz fotonları belirtmek için kullanılır . Kozmosun (tespit edilmemiş olan) uzaysal eğriliği, dinamik olmadığı ve homojen olduğu için hariç tutulur; kozmolojik sabit bu anlamda beşinci bileşen olarak kabul edilmeyecektir, çünkü dinamik değildir, homojendir ve zamandan bağımsızdır.

Ayrıca bakınız

• Eter (klasik eleman)

Referanslar

daha fazla okuma

• Ostriker JP; Steinhardt P (Ocak 2001). "Özet Evren". Bilimsel Amerikalı . 284 (1): 46–53. Bibcode : 2001SciAm.284a..46O . doi : 10.1038/scientificamerican0101-46 . PMID  11132422 .
• Lawrence M. Krauss (2000). Quintessence: Evrende Kayıp Kütle Arayışı . Temel Kitaplar . ISBN'si 978-0465037414.