Каков объём энергии во всей вселенной?

1075
2
0
13 октября
18:43
октябрь
2015

Во-первых некий комментарий про ответ выше. Я впервые слышу про энергию "гравитационного поля". Это понятие тем более непонятно из-за того, что последнего вообще не существует. Есть лишь искривление пространства-времени, которое мы называем гравитацией, никакого поля там и в помине нет.

Слегка почитав про эту "теорию", я понял, что это не совсем распространенная в научной среде теория, поэтому надо быть осторожным. Рассказывая это из уст физика, может показаться, что эта теория безусловно верна, тогда как это не так.

Теперь по-поводу непосредственно вопроса. Пока что насчет энергии есть небольшие расходимости во мнении в самой теории. Расчеты в квантовой теории поля дают ужасные расходимости, которые ведут не просто к бесконечной полной энергии, но даже к бесконечной плотности энергии. Это называется инфракрасная катастрофа, у многих есть соображения как избежать ее, например, в рамках теории струн, но в итоге пока этого не проделано.

С другой стороны, если не смотреть на микромир, космологические наблюдения дают ответ на этот вопрос. В космологии есть т.н. критическая плотность вещества ρ=3H²/8πG, где H - постоянная Хаббла на текущий момент. Наблюдения показывают, что сумма плотностей всех компонент, составляющих нашу Вселенную (писал об этом здесь thequestion.ru), равна примерно этой самой критической плотности. В СИ это примерно 1.0e-8 kg/m³ или в более удобных единицах 1.5e77 eV/pc³. Умножьте это на примерный размер Вселенной, который никому не известен, получите полную энергию.

4
0
октябрь
2015

Наверное, это прозвучит странно, но суммарная энергия во вселенной скорее всего равна нулю. Или близка к нулю.

Конечно, масса нашей вселенной оценивается примерно в 3 x 10^55 кг (это 3 с пятьюдесятью пятью нулями). И вы можете прикинуть, сколько энергии получится по известной всем формуле E=mc^2. Вы можете еще вспомнить об излучении звезд (солнечная радиация). У вас получится очень большое число. Но....

Свет, вещество и антивещество - это то, что физики называют "положительной" энергией. Этой энергии очень много, и никто не скажет вам точно, сколько же ее всего. Большиство физиков полагают, однако, что во вселенной существует точно такое же количество "отрицательной" энергии, которая сосредоточена в гравитационном взаимодействии, существующем между частицами с "положительной" энергией. Вся "положительная" энергия компенсируется "отрицательной", и в итоге получается, что суммарная энергия вселенной равна нулю. Это так называемая теория нулевой энергии вселенной.

1
2
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта