Kosmološka konstanta

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigacija, traži
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web stranice ili drugi izvori).
Sporne rečenice i navodi bi mogli, ukoliko se pravilno ne označe validnim izvorima, biti obrisani i uklonjeni. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci, te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.
Q space.svg Astronomija portal
Odjeljak posvećen astronomiji

Kozmološka konstanta (uobičajeno označena velikim grčkim slovom lambda: Λ) se javlja u Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti. Mjerna jedinica je 1/sekunda2. Konstanta je proporcionalna gustoći energije vakuuma ρ:

\Lambda = {{8\pi G} \over {3c^2}} \rho,

gdje su:

Član može biti pozitivan, negativan ili nula. Predstavlja gustoću energije praznog prostora: može je se smatrati "cijenom" postojanja prostora. Prema općoj teoriji relativnosti, kozmološka konstanta ima negativan pritisak. Iz toga slijedi da prazan prostor ima pozitivnu energiju, te da kozmološka konstanta uzrokuje ubrzano širenje praznog prostora.

Einstein je član s kozmološkom konstantom uveo u jednačine opće teorije relativnosti zbog nezadovoljstva činjenicom da njegove jednačine ne dopuštaju stacionasan svemir. Svemir koji je u početku u dinamičkoj ravnoteži, počinje se sažimati pod uticajem gravitacije. Da bi uravnotežio sažimanje, Einstein je u jednačine dodao kozmološku konstantu. No, nedugo nakon što je Einstein razvio svoju teoriju, opažanja Edwin Hubblea su ukazala na svemir koji nije u ravnoteži, već se širi. Čak štaviše, dodatak kozmološke konstante Einsteinovim jednačinama ne vodi k uravnotežnom svemiru, jer je ta ravnoteža nestabilna: ako se svemir malo širi, širenje oslobađa energiju, koja uzrokuje dodatno širenje. Analogno, svemir koji se malo sažima, nastaviti će se sažimati. Mala sažimanja su neizbježna zbog nepravilne raspodjele tvari u svemiru.

Einstein je napustio kozmološku konstantu i nazvao ju svojom "najvećom pogreškom". No, opažanja relacije između udaljenosti i crvenog pomaka objekata, načinjenih kasnih 90-tih godina, ukazala su na ubrzano širenje svemira, te se kozmološka konstanta još uvijek proučava. Opažanja se mogu dobro objasniti ako se pretpostavi vrlo mala pozitivna kozmološka konstanta u Einsteinovim jednačinama. Moguća su i druga objašnjenja ubrzanog širenja svemira, kao kvintesencija, ali kozmološka konstanta je najekonomičnije rješenje. Trenutni standardni model kozmologije, tzv. Lambda-CDM model, uključuje kozmološku konstantu, čija je mjerena vrijednost reda veličine 10-35s-2, ili 10-47GeV4, ili 10-29g/cm3, ili oko 10-123 u Planckovim jedinicama.

Veliki neriješeni problem fizike je da većina kvantnih teorija polja predviđa veliku vrijednost kozmološke konstante iz kvantnih fluktuacija vakuuma. Tu je vrijednost je potrebno gotovo, ali ne potpuno poništiti jednakim članom suprotnog predznaka. Neke supersimetrične teorije zahtjevaju kozmološku konstantu koja je identično jednaka nuli, što dodatno otežava problem. Ovo je poznati "problem kozmološke konstante", najgori problem "finog podešavanja" u fizici: ne postoji prirodan izvod u fizici elementarnih čestica za infinitezimalno malu vrijednost kozmološke konstante koja se opaža u kozmologiji. Neki fizičari, kao npr. Steven Weinberg, smatraju da je antropički princip najbolje objašnjenje za finu ravnotežu kvantnih fluktuacija vakuuma.

G. 't Hooft, L. Susskind i drugi su nedavno pokazali da pozitivna kozmološka konstanta ima iznenađujuće posljedice, kao što je konačna maksimalna entropija vidljivog svemira.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]

Commons logo
Fizika portal
Odjeljak isključivo posvećen fizici