主题：【原创】宇宙学的终结 -- 苏萸
家园 你的这些说法都只是很没有把握的猜测 宇宙在膨胀，现在应该是基本认同的观点。除此之外，你说的其他的都只是可能，甚至可以说是可能性比较小的可能。
宇宙学的理论中有很多常数，其中很多都没有精确的测定，即使假设现有的宇宙学理论是完全正确的（我不相信！），这些常数的数值的不同都可能导致宇宙不同的结局，比如加速膨胀，先膨胀后缩小，减速膨胀直至静态宇宙等等。
家园 不完全同意 你说的这种“加速膨胀，先膨胀后缩小，减速膨胀”只是在没有宇宙学常数的时候才有可能；“静态宇宙”就真的不可能了。
只要承认宇宙由物质和暗能量组成临界密度，由friedmann方程一步就能推出加速膨胀开始就不会停止，而且越来越快。
- 复 不完全同意
家园 以其昏昏，使人昭昭 有些结论是对的，但是对宇宙学的理解还是有问题。
什么叫“宇宙由物质和暗能量组成临界密度”？
描述宇宙的曲率有个东西叫做密度因子(\Omega)，临界密度是指宇宙恰好是平坦的时候所具有的密度因子(\Omega_c=1)。宇宙的密度包括这么几块，明亮物质（构成我们日常生活世界的物质，大概4%）、热暗物质（中微子）、冷暗物质（大概23%)，暗能量(73%)。按照现有的经典宇宙学里的观点，暗能量这个东西很可恶，不像其它组分一样密度随宇宙膨胀而改变（Friedman方程中的常数因子），而其它组分的密度显然随宇宙膨胀而降低。很显然，宇宙的密度因子是随着宇宙的膨胀而减小，其极限就是暗能量的密度。
按照上面的推论，即使宇宙曾经有段时间密度远大于临界密度，在减速膨胀，但是只要它膨胀到密度小于临界密度的情况，总会变成加速膨胀。
比较奇怪的一点就是现在我们测得的宇宙密度很接近临界密度（考虑到测量误差），让人怀疑是否是个巧合。
当然，还有很多物理学家也考虑了宇宙常数随时间变化的情况，在这种假设下，宇宙将来是否加速膨胀也未可知。
在短期内我们无法观测到宇宙常数的可能变化，所以未来的情况只能当成是某种可能，而非确凿无疑的定论。
家园 宇宙的密度因子是随着宇宙的膨胀是不变的 因为宇宙常数虽然不变，但它代表的暗能量密度因子却随着膨胀而增加。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 你真的理解你提到的那堆方程吗？ 没有方程可以告诉你宇宙的密度因子随宇宙膨胀不变。
Friedman方程不是用来描述密度变化的。
相反，只有和宇宙中组分的物态方程联立才能得到关于宇宙的解释。现在基本的做法是把宇宙中的物质作为理想流体来考虑，用一个无量纲数w来描述，表示该物质的压强和能量密度的比率。
宇宙的膨胀是用一个称为尺度因子的量来表示的，一般写成a。它随时间变大（宇宙在膨胀）。
由宇宙学框架下的物态方程，我们可以得到密度和尺度因子的3(1+w)方成反比。
对于通常的重子物质和冷暗物质，w=0，其密度随宇宙膨胀而减小。
对于由宇宙常数表达的暗能量（所谓的真空能），w=-1。密度根本就不随时间变化。
另外，现在暗能量是否就是真空能还有很多争议。宇宙学是一个很年轻的学科，它基本上是建立在广义相对论的大框架下，但是细节还远远的不够，很多地方都是为了计算的简便而使用了简化，比如宇宙常数是否真的为常数（显然它不随时间变化比随时间变化简单，取为0就更简单，不过被实验结果枪毙了）。不要把仅仅属于假说的东西作为定论宣扬，它们只是我们对宇宙的一种解读而已，而且是否正确还需要更多的实验事实进行检验。
家园 你在重复我的话啊 “对于由宇宙常数表达的暗能量（所谓的真空能），w=-1。密度根本就不随时间变化。”
pho_lamda 不变，但omega_lamda在变大啊。
- 复 你在重复我的话啊
家园 不要曲解我的原意 先区分两个量，能量密度pho和密度因子omega，后者是前者与临界密度的比值。
我说的是真空能的（能量）密度不随时间变化。你说宇宙的密度因子不变。
宇宙的总能量密度等于普通物质密度加暗物质密度加暗能量（真空能只是暗能量的一种可能）密度。临界密度和目前的哈勃常数的平方成正比。
那么问题出来了，对于密度因子来说，分母的临界密度随时间改变，分子的几个组成部分随时间的变化规律根本就不一样，你凭什么来保证密度因子随宇宙膨胀不变？
现在根本没人知道暗能量的本质是什么，真空能只是一个最简单的解释，即使这样，它是否随时间演化也是不确定的。
Friedman方程中有很多参数需要实验上的测定，而且有些东西不是短期的观测能够做到的，比如真空能是否随时间演化，更复杂一点，万有引力常数是否随时间演化，这些问题在几百年内都不会有答案。你前面所说的只是一种能够符合目前的实验数据的最简单的参数得到的结果，而且不幸的是，你还理解错了。
如果你还坚持认为你说的是对的，把公式写出来。不要动不动就说“我有公式支持”。这个东西不拿出来，谁知道是不是在忽悠。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)- 复 不要曲解我的原意
家园 我慢慢说服你 我仔细看了我的帖子和回复，觉得没有任何需要修改的地方。而你的“以其昏昏，使人昭昭”回复里有很多不确的表述。
还请指出我哪里有曲解的地方？哪里有对实验理解错的地方？
也许我应该强调的是，本帖假设了宇宙学常数真的一直是常数，或者变化很小。
我们在做研究的时候，也只是寻找一种可能，从来不敢说就是绝对真理，不会再变，别人的都错吧？
附上公式：
\dot{a}=H_0\sqrt{\Omega_{M,0}a^{-1}+\Omega_{\Lambda,0} a^2}
- 复 我慢慢说服你
家园 开始转进了？ 终于承认宇宙学常数不随时间变化是个假设了。
你在前面可是言之凿凿地说过“每句关于宇宙的描述都有数据和公式的支持”，宇宙学常数不变是哪个数据支持的？
OK，退一步说，就算宇宙学常数不变，如何能推导出宇宙的密度因子保持不变，你的原话在此
我在上个帖子已经解释了在宇宙学常数不变的情况下，密度因子不可能保持不变，你给个可以保持恒定的解释？
最后你拿出一个尺度因子的变化率随尺度因子、不同组分的密度因子的变化规律，很好，那么请问从这里怎么才能得出总的密度因子不变这个结论。不要又说，“我就是正确就是正确”，论点有了，论据有了，论证过程不要缺哦。
奉劝一句，知之为知之，不知为不知，很多东西不是你自己理解的那样简单。
另外，在你正式完整的回答如何证明在宇宙常数不变的情况下，密度因子也保持不变这个问题之前，我不准备多费
口舌了。提示一下，\Omega = (\pho_m+\pho_\lambda)/\pho_c，在无限膨胀的宇宙的遥远的将来，是可以把\pho_m取为零的哦。分母\pho_c随着宇宙膨胀在不断变大，而\pho_\lambda保持不变，这个\Omega怎么可能保持不变？
家园 我也在看这篇文章 最后那四张插图真令人震撼, 一时让人对生命的意义感到绝望. 转而一想, NND, 要几十亿年后才发生呢, 先顾眼前快活再说
家园 暗物质的存在还没有确实被证明啊 科普，诗歌，散文，皆似是而非