아인슈타인-데 시터 우주

Einstein–de Sitter universe

아인슈타인-데 시터 우주는 1932년 알버트 아인슈타인윌렘 시터가 제안한 우주의 모델이다.[1] 에드윈 허블이 은하계의 적색 편향과 그 거리 사이의 선형 관계를 발견했다는 사실을 처음 알게 된 아인슈타인은 프리드만 방정식에서 우주 상수를 0으로 설정하여 프리드만-아인슈타인 우주로 알려진 팽창하는 우주의 모델을 낳았다.[2][3][4] 1932년 아인슈타인과 드 시터는 사라지는 우주 상수뿐만 아니라 사라지는 공간적 곡률도 가정하여 더욱 단순한 우주 모델을 제안했다. 현대적인 표현에서 아인슈타인-데 시터 우주는 평평한 물질만을 가진 프리드만-레마슈트레-로베르손-워커(FLRW) 우주의 우주론적 모델이라고 설명할 수 있다.[5][6][7]

모델에서 아인슈타인과 드 시터는 H02 = к density/3에 따른 우주의 물질의 평균 밀도와 팽창 사이의 단순한 관계를 도출했는데 여기서 H0 허블 상수, ρ은 물질의 평균 밀도, к아인슈타인 중력 상수다. 아인슈타인-데 시터 우주의 크기는 / 3 t과 같이 시간에 따라 진화하여 현재 나이는 허블 시간의 2/3배가 된다. 아인슈타인-데 시터 우주는 단순성 때문에, 그리고 공간적 곡률이나 우주 상수에 대한 경험적 증거가 부족하기 때문에 오랜 세월 동안 우주의 표준 모델이 되었다.[8][9] 그것은 또한 결국 수축의 한계에 다다른 임계 물질 밀도의 우주에 대한 중요한 이론적 사례를 나타내었다. 그러나 아인슈타인의 우주론에 대한 후기 리뷰는 그 모델을 팽창하는 우주에 대한 몇 가지 가능성 중 하나로만 보았다는 것을 분명히 한다.[10][11][12]

아인슈타인-데 시터 우주는 우주 인플레이션 이론이 우주의 곡면성이 0에 매우 가까워야 한다고 예측한 이후인 1980년대에 특히 인기가 있었다. 우주 상수가 0인 이 경우는 아인슈타인-데 시터 모델을 암시하고 있으며, 차가운 암흑 물질 이론은 처음에는 차가운 암흑 물질과 5%의 바이런 정도의 우주 물질 예산으로 개발되었다. 그러나 1990년대에는 은하 군집화와 허블 상수 측정을 포함한 다양한 관측들이 이 모델에 점점 더 심각한 문제로 이어졌다. 1998년 가속 우주의 발견과 2000-2003년 우주 극초단파 배경과 은하 적색편향 조사의 관찰에 따라, 현재 암흑 에너지가 현재의 에너지 밀도의 약 70%를 차지하는 반면 차가운 암흑 물질은 현대의 람다-CDM 모델에서와 같이 약 25%의 기여를 한다는 것이 현재 일반적으로 받아들여지고 있다.

아인슈타인-데 시터 모델은 과거에 약 300에서 2사이의 적색 편차에서 우리 우주에 대한 좋은 근사치로 남아있다. 즉, 방사선이 지배적인 시대 이후 그러나 암흑 에너지가 중요해지기 전이다.

참고 항목

참고 및 참조

  1. ^ Einstein; and De Sitter (1932). "On the relation between the expansion and the mean density of the universe". Proceedings of the National Academy of Sciences. 18 (3): 213–214. Bibcode:1932PNAS...18..213E. doi:10.1073/pnas.18.3.213. PMC 1076193. PMID 16587663.
  2. ^ Hubble, Edwin (1929). "A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae". Proceedings of the National Academy of Sciences. 15 (3): 168–173. Bibcode:1929PNAS...15..168H. doi:10.1073/pnas.15.3.168. PMC 522427. PMID 16577160.
  3. ^ Einstein, Albert (1931). "Zum kosmologischen Problem der allgemeinen Relativitätstheorie". Sitzungs.König. Preuss. Akad.: 235–237.
  4. ^ O'Raifeartaigh, and McCann (2014). "Einstein's cosmic model of 1931 revisited". Eur. Phys. J. H. 39 (1): 63–86. arXiv:1312.2192. Bibcode:2014EPJH...39...63O. doi:10.1140/epjh/e2013-40038-x. S2CID 53419239.물리학 ArXiv 프리프린트
  5. ^ Lars Bergström & Ariel Govar: "우주론과 입자 천체물리학", 2차 개정. 스프링거(2004), 페이지 70+77. ISBN 3-540-43128-4.
  6. ^ Kahn, Carla; Kahn, Franz (1975). "Letters from Einstein to de Sitter on the nature of the Universe". Nature. 257 (5526): 451–454. Bibcode:1975Natur.257..451K. doi:10.1038/257451a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4163892.
  7. ^ Einstein, Albert; De Sitter, Willem (1932). "On the Relation between the Expansion and the Mean Density of the Universe". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 18 (3): 213–214. Bibcode:1932PNAS...18..213E. doi:10.1073/pnas.18.3.213. ISSN 0027-8424. PMC 1076193. PMID 16587663.
  8. ^ Kragh, Helge (1999). Cosmology and Controversy. New Jersey: Princeton University Press. p. 35.
  9. ^ Nussbaumer, Harry (2009). Discovering the Expanding Universe. Cambridge: Cambridge University Press. pp. 144–152.
  10. ^ Einstein, Albert (1945). The Meaning of Relativity (2nd ed.). New York: Routledge. pp. 112–135.
  11. ^ Einstein, Albert (1933). La Theorie de la Relativité. Paris: Hermann et Cie. pp. 99–109.
  12. ^ O'Raifeartaigh, O'Keeffe; Nahm; Mitton (2015). "'Einstein's cosmology review of 1933: a new perspective on the Einstein–De Sitter model of the cosmos". Eur. Phys. J. 40 (3): 63–85. arXiv:1503.08029. Bibcode:2015EPJH...40..301O. doi:10.1140/epjh/e2015-50061-y. S2CID 67804652.