정적 우주

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우주론에서 정적인 우주(정적, 무한적, 정적인 무한적 또는 정적인 영원적이라고도 함)는 우주론적 모델로서 우주가 공간적으로나 일시적으로 무한하며, 우주가 팽창하지도 수축하지도 않는 것이다. 그런 우주는 소위 공간 곡률이라고 하는 것이 아니라, 즉 '평평한' 혹은 '유클리드'라고 하는 것이다. 정적 무한 우주는 영국의 천문학자 토마스 디지스(1546–1595)에 의해 처음 제안되었다.^[1]

이 모델과 대조적으로, 알버트 아인슈타인은 1917년 동안 자신이 선호하는 우주론으로서 일시적으로 무한하지만 공간적으로 유한한 모델을 일반 상대성 이론의 우주론에서 제시했다.

미국의 천문학자 베스토 슬립허와 에드윈 허블에 의해 적색-거리 관계(은하 밝기의 역상관관계에서 적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적색-적-적색-적-적-적색-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적색-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적-적 적색 편향은 광자가 은하간 공간에서 물질 및/또는 힘을 통과할 때 에너지를 잃기 때문에 발생한다는 것을 의미한다. Zwicky의 제안은 주요 빅뱅 지지자인 Richard Tolman에 의해 발명된 용어인 '피곤한 빛'이라고 불리게 될 것이다.

아인슈타인 우주

1917년 동안, 알버트 아인슈타인은 일반적 물질에 대한 중력의 매력적인 영향에 대항하기 위해 일반 상대성 방정식에 긍정적인 우주 상수를 추가했는데, 그렇지 않으면 정적이고 공간적으로 유한한 우주가 붕괴되거나 영원히 팽창하게 될 것이다.^[2][3][4] 이 우주의 모델은 아인슈타인 세계 또는 아인슈타인의 정적 우주로 알려지게 되었다.

이러한 동기는 천체물리학자와 로마 가톨릭 신부 조르주 르마흐트레의 제안으로 우주가 정적이 아니라 팽창하는 것처럼 보인다는 제안이 있은 후 끝이 났다. 에드윈 허블은 레마슈테르가 도입한 현대적 팽창 패러다임의 기초를 이루는 적색 편향과 거리의 관계를 확인하기 위해 천문학자 베스토 슬립서가 만든 관측 자료들을 연구했다. George Gamow에 따르면, 이것은 아인슈타인이 이 우주론적 모델을 선언하게 했고, 특히 우주 상수의 도입으로 그의 "가장 큰 실수"^[1]가 되었다고 한다.

Einstein's static universe is closed (i.e. has hyperspherical topology and positive spatial curvature), and contains uniform dust and a positive cosmological constant with value precisely ${\displaystyle \Lambda _{E}=4\pi G\rho /c^{2}}$, where ${\displaystyle G}$ is Newtonian gravitational constant, ${\displaystyle \rho }$${\displaystyle }$$[\$$displaystyle \rho }$은 우주 물질의 에너지 밀도이고 c {\$displaystyle c}$은 빛의 속도다. 아인슈타인 우주의 곡률 반경은 다음과 같다.

${\displaystyle R_{E}=\Lambda _{E}^{-1/2}={c \c \over {\sqrt{4\pi G\rho}}}.}$

아인슈타인 우주는 밀도 ρ{\displaystyle \rho}과 먼지를 아인슈타인의 장 방정식에 프리드만의 솔루션들의, 우주 상수 Λ E{\displaystyle \Lambda_{E}}, 곡률 RE{\displaystyle R_{E}의 반경}. 프리드만의 방정식을 하는 것이 유일한은 정적인 해결책이다.[표창 필요한]

아인슈타인 우주는 곧 본질적으로 불안정한 것으로 인식되었기 때문에, 현재 우주의 실행 가능한 모델로 버려졌다. 우주 상수의 값이나 물질 밀도 또는 공간 곡률의 어떤 약간의 변화도 영원히 팽창하고 가속하거나 특이점으로 다시 충돌하는 우주를 초래한다는 점에서 불안정한 것이다.

아인슈타인이 우주 상수를 포기하고 팽창하는 우주의 프리드만 르메트르 모델을 받아들인 후, 20세기의 대부분의 물리학자들은 우주 상수가 0이라고 가정했다.^[5] 만일 그렇다면(어떤 다른 형태의 암흑에너지가 있다면), 우주의 팽창은 감속하고 있을 것이다. 그러나 사울 펄머터 이후 브라이언 P. 슈미트, 그리고 아담 G. 리스는 1998년 가속우주론을 소개하면서 암흑에너지에 대한 간단한 설명으로 긍정적인 우주 상수가 되살아났다.

1976년 어빙 시걸은 그의 연대기 우주론에서 정적 우주를 되살렸다. 즈위키와 비슷하게, 그는 멀리 떨어져 있는 은하의 붉은 이동을 우주의 곡률로 돌렸다. 그가 천문학적인 자료에서 정당성을 주장했지만, 다른 사람들은 그 결과가 결론에 이르지 못했다고 생각한다.^[6]

정적 무한 모델 요구 사항

정적 무한 우주 모델이 실현되려면 다음 세 가지를 설명해야 한다.

첫째, 은하간 적색시프트에 대해 설명해야 한다. 둘째, 우주 마이크로파 배경 방사선을 설명해야 한다. 셋째, 항성 공정에서 물질이 에너지로 변환되어 우주의 점진적인 '타락'을 피하기 위해서는 방사선이나 다른 원천으로부터 물질(특히 수소 원자)을 재창조하는 메커니즘이 있어야 한다.^[7][8] 그런 메커니즘이 없다면 우주는 블랙홀이나 블랙왜성과 같은 죽은 물체로 구성될 것이다.

참고 항목

• 밀네 모형
• 안정화 상태론
• 플라즈마 우주론

참조

1. ^ 조지 가모우의 자서전 마이 월드 라인(1970년)에서 그는 아인슈타인에 대해 "나중에 내가 아인슈타인과 우주론적 문제에 대해 토론할 때 그는 우주론적 용어 도입이 그의 인생에서 가장 큰 실수였다고 말했다"고 말했다.