¿Qué sucede con un universo "cerrado" sin ningún contenido?

Dejemos un universo sin contenido y con curvatura positiva. Ecuación de Friedmann-Lemaître

H 2 = 8 π GRAMO 3 ( ρ metro + ρ r + ρ Λ ) k C 2 a 2 ,
donde a corresponde al factor de escala de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker Metric, y el ρ a la densidad de los contenidos, se convertirá
H 2 = C 2 a 2 ,
ya que la curvatura positiva (universo cerrado) corresponde a k = + 1 .

Así como H = a ˙ a con a ˙ = d a d t ,

d a = ± i C d t

a ( t ) = ± i C t + C s t

Qué estoy haciendo mal ?

FYI, un hablante nativo de inglés diría "un universo".

Respuestas (2)

Veo que estás usando la convención de que a tiene unidades de distancia y es como el radio de curvatura del universo, y estás consiguiendo que a o t tendrían que ser imaginarios. Entonces, puede interpretar eso de dos maneras, o dice que es imposible y concluye que es imposible que un universo vacío se cierre, o atribuye algún significado físico al radio de curvatura imaginario o al tiempo imaginario. No estoy seguro de cuál sería ese significado, pero lo que parece claro es que hay algo extraño, o incluso falso, en afirmar que un universo vacío puede tener una curvatura positiva.

Otra forma de ver esto es interpretar tu ecuación como una ecuación para k a través de H=Kc/a, donde K^2 = -k. Si exige además que nada sea imaginario, esto requiere que k sea 0 o -1. Los universos vacíos son planos o abiertos, o bien son imaginarios de alguna manera.

No estás haciendo nada malo. Los universos vacíos curvados positivamente están prohibidos. Ya que como lo averiguas, el factor de escala sería imaginario.