¿La aceleración de la expansión del universo es causada por la expansión del propio espacio-tiempo?

Al considerar la expansión acelerada del universo, a menudo se afirma que se requiere energía oscura para causar la aceleración de la expansión a fin de superar la atracción de la gravedad.

Sin embargo, parece que si la tasa de expansión es lo suficientemente grande, esto superaría el efecto de la gravedad que está causando la desaceleración.

En otras palabras, la ganancia de distancia del universo en expansión ocurre a un ritmo mayor que la fuerza de atracción de la gravedad. Entonces, aunque la gravedad funciona para reducir la velocidad de expansión, la distancia adicional ganada hace que se expanda una cantidad cada vez mayor de espacio. Es decir, las cosas se están acelerando más rápido porque, a cada paso, hay más espacio entre ellas para expandirse (que es cada vez más grande que la atracción de la gravedad).

Déjame tratar de definir esto mejor:

Dados dos cuerpos en el universo muy separados a,b.

vel_expand - la velocidad a la que aumenta la distancia entre a, b debido a la expansión del espacio-tiempo entre ellos

acc_from_expand - el aumento de vel_expand causado por la mayor distancia entre a,b

Entonces, a medida que a,b se separan, el espacio entre ellos aumenta (que es un aumento en la cantidad de espacio-tiempo en expansión entre ellos), lo que provoca un mayor aumento debido a la expansión del espacio-tiempo, es decir, una aceleración de expansión debido a la expansión sí mismo.

Ahora, en el lado opuesto de la ecuación está la atracción de la gravedad (la curvatura del espacio-tiempo) causada por la masa de a,b. Sin embargo, la gravedad disminuye en un cuadrado inverso a la distancia, por lo que rápidamente se vuelve más pequeña a medida que cambia la distancia.

Entonces, a medida que las distancias entre a,b aumentan, hay un punto en el que la aceleración debida a la expansión del espacio-tiempo entre a,b es mayor que la desaceleración debida a la gravedad entre ellos.

Entonces, en ese punto, continuarán expandiéndose separadamente a un ritmo acelerado.

(Este concepto es similar al borde del universo observable. La distancia desde la cual la velocidad de la luz puede superar la expansión del universo).

Tal vez todo esto esté completamente equivocado. Pero me gustaría cualquier comentario sobre si esto tiene algún sentido.

También en mi descripción, la aceleración de la expansión sería una función de la distancia entre los objetos, por lo que cuanto más separados estén 2 cuerpos en el universo, más rápido se acelerarían al separarse. No sé si eso coincide con las medidas, pero he leído que hay discrepancias entre la tasa de expansión medida en la radiación de fondo frente a las enanas blancas frente a las supernovas.

¿Mi concepto tiene sentido?

Si es así, ¿hay algún artículo que analice la aceleración de la expansión del universo debido a la expansión del universo mismo?

Si no, ¿dónde me equivoco en mi concepto?

Además, ¿es la constante del espacio-tiempo que Einstein agregó a la teoría general de la relatividad? (¿Cuál es en mi descripción el concepto de que el espacio-tiempo mismo se expande a un ritmo fijo)?
No sé si esto es útil, pero no obtuve "una aceleración de la expansión debido a la expansión en sí". En primer lugar, debe aclararse que la expansión del espacio es la expansión del universo (es decir, no es como si el universo se expandiera dentro del espacio, pero de alguna manera creo que ya lo sabes). ¿Quiere decir que la causa de la expansión se encuentra dentro del propio espacio-tiempo, por lo que una mayor expansión conducirá a una expansión aún mayor?
Si este último es el significado pretendido, entonces podría tener que ver con una de las causas propuestas de la expansión, es decir, la energía del vacío. Además, agreguemos, como también se señaló en la respuesta, que los objetos que están más separados no se acelerarán más entre sí.
@RickLove ¿por qué la deselección?

Respuestas (2)

Tienes razón, el espacio mismo se está expandiendo, pero solo en los espacios intergalácticos del espacio.

Dentro de las galaxias, el espacio no se expande porque domina la gravedad.

No podemos decir que dos sistemas solares en la Vía Láctea retrocederían debido a la expansión del espacio entre ellos.

El espacio se está expandiendo entre las galaxias, donde la gravedad no es dominante, pero la energía oscura es dominante.

El problema radica en la definición de distancia (o velocidad de recesión) en GR a escala intergaláctica. No existe tal definición de distancia (o velocidad de recesión).

Es muy difícil definir a qué velocidad se están retrayendo dos galaxias, y no tenemos evidencia experimental sobre la expansión del espacio en sí.

Entonces estás diciendo que si dos galaxias están más separadas, acelerarán más rápido que dos galaxias que están más cerca. Esto no es correcto decir. En grandes distancias, el universo se expande uniformemente. Sin embargo, lo que está diciendo podría ser correcto si dice que dentro de los cúmulos de galaxias, el espacio se expande más lentamente (debido a la gravedad) que en los vacíos de los grupos de galaxias, el espacio se expande más rápido (porque la gravedad tiene aún menos influencia allí).

Aclararía que si la expansión es uniforme en todo el universo, todavía ocurre en áreas de mayor gravedad, es simplemente insignificante en comparación con la gravedad. Además, me preguntaría si la expansión es uniforme en todo el universo o si hay factores que no se consideran que podrían estar afectándola.

No, la expansión acelerada del universo es causada por la constante cosmológica. El cc tiene presión negativa. pag . Puede echar un vistazo a la ecuación de aceleración de Friedmann en la que el término ( ρ + 3 pag ) es decisivo El universo se expande aceleradamente si este término es positivo lo que requiere que la densidad de la materia ρ está dominada por la constante cosmológica (nótese pag es negativo).

En segundo lugar, el espacio-tiempo no se expande. Tenga en cuenta que el espacio no se expande por sí mismo. En cambio, "expansión del universo" significa aumentar las distancias entre los objetos comóviles. Que las nociones del espacio se expandan o que las galaxias distantes se alejen unas de otras depende de las coordenadas elegidas. Por lo tanto, ninguno de estos puntos de vista, al no ser invariantes, puede considerarse como un fenómeno físico medible. El espacio se expande en coordenadas FRW y las galaxias se alejan en coordenadas normales.