Quintessenz (Physik)

In der Physik ist Quintessenz eine hypothetische Form der dunklen Energie verlangt als eine Erklärung von Beobachtungen eines beschleunigenden Weltalls. Es ist von einigen Physikern vorgehabt worden, eine fünfte grundsätzliche Kraft zu sein. Quintessenz unterscheidet sich von der kosmologischen unveränderlichen Erklärung der dunklen Energie, in der es eine dynamische Gleichung ist, die sich mit der Zeit verschieden von der kosmologischen Konstante ändert, die immer unveränderlich überall in der Geschichte von Anfang bis zum Ende bleibt. Es wird darauf hingewiesen, dass Quintessenz entweder attraktiv oder abhängig vom Verhältnis von kinetischen zur potenziellen Energie im Weltall abstoßend sein kann. Spezifisch wird es gedacht, dass Quintessenz abstoßend vor ungefähr 10 Milliarden Jahren geworden ist (das Weltall ist etwa 14 Milliarden Jahre alt).

Skalarfeld

Quintessenz ist ein Skalarfeld, dessen Gleichung des Staates w, definiert als das Verhältnis seines Drucks p und seiner Dichte, durch die potenzielle Energie und einen kinetischen Begriff gegeben wird:

:.

Folglich ist Quintessenz dynamisch, und hat allgemein eine Dichte und Gleichung des Staates, der sich mit der Zeit ändert. Im Vergleich ist eine Kosmologische Konstante, mit einer festen Energiedichte und w = −1. statisch

Spurenleser-Verhalten

Viele Modelle der Quintessenz haben ein Spurenleser-Verhalten, der gemäß Paul Steinhardt u. a. (1999) behebt teilweise das kosmologische unveränderliche Problem. In diesen Modellen hat das Quintessenz-Feld eine Dichte, die nah verfolgt (aber ist weniger als), die Strahlendichte bis zur Gleichheit der Sache-Radiation, die Quintessenz auslöst, um anzufangen, Eigenschaften zu haben, die der dunklen Energie ähnlich sind, schließlich das Weltall beherrschend. Das setzt natürlich die niedrige Skala der dunklen Energie. Wenn sie die vorausgesagte Wachstumsrate des Weltalls, wie gegeben, durch die Spurenleser-Lösungen mit kosmologischen Daten vergleicht, ist eine Haupteigenschaft von Spurenleser-Lösungen, dass man vier Rahmen braucht, um das Verhalten ihrer Gleichung des Staates richtig zu beschreiben, wohingegen es gezeigt worden ist, dass höchstens ein Zwei-Parameter-Modell durch die Mitte Begriff-Zukunft-Daten (Horizont 2015-2020) optimal beschränkt werden kann.

Spezifische Modelle

Einige spezielle Fälle der Quintessenz sind Gespenst-Energie, in der w und K-Essenz (kurz für die kinetische Quintessenz) hat der eine Sonderform der kinetischen Energie. Wenn dieser Typ der Energie wäre zu bestehen, würde es einen großen Riss im Weltall wegen der wachsenden Energiedichte der dunklen Energie verursachen, die die Vergrößerung des Weltalls veranlassen würde, an einer schnelleren-als-Exponential-Rate zuzunehmen.

Drehbuch von Quintom

2004, wenn Wissenschaftler die Evolution der dunklen Energie mit den kosmologischen Daten ausrüsten, haben sie gefunden, dass die Gleichung des Staates vielleicht die kosmologische unveränderliche Grenze (w =-1) von oben zu unten durchquert hatte. Ein bewiesener "Sperrzone"-Lehrsatz zeigt an, dass diese Situation, genannt das Drehbuch von Quintom, mindestens zwei Grade der Freiheit für dunkle Energiemodelle verlangt.

Fachsprache

Der Name kommt aus den klassischen Elementen der alten Griechen. Wie man dachte, hat der Narkoseäther, ein reines "fünftes Element" (quinta essentia in Latein), das Weltall außer der Erde gefüllt. Das ist passend an moderne Wissenschaftler geschienen, seitdem Quintessenz der fünfte bekannte Beitrag zum gesamten Massenenergie-Inhalt des Weltalls war. (Die anderen vier in der modernen Interpretation, die von den Ideen der Griechen verschieden ist, sind: Baryonic-Sache; Radiation - Fotonen und der hoch relativistische neutrinos, der als heiße dunkle Sache betrachtet werden kann; kalte dunkle Sache; und der Begriff wegen der Raumkrümmung - lose, Gravitationsselbstenergie.)

Weiterführende Literatur

  • Ostriker, Jeremiah P. und Paul Steinhardt, "Das Wesentliche Weltall", Wissenschaftlicher Amerikaner, vol. 284, Nr. 1 (Januar 2001), Seiten 46-53.

Außenverbindungen


Beschleunigung des Weltalls / Flattergras von Proso
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