عالم دي سيتر

يُعدّ كون دي سيتر حلاً كونياً لمعادلات أينشتاين للمجال في النسبية العامة ، وقد سُمّي تيمناً بويليم دي سيتر . يُصوّر هذا الكون على أنه مسطح مكانياً ويتجاهل المادة العادية، لذا فإن ديناميكيات الكون يهيمن عليها الثابت الكوني ، الذي يُعتقد أنه يُقابل الطاقة المظلمة في كوننا أو مجال التضخم في الكون المبكر . ووفقاً لنماذج التضخم والملاحظات الحالية للكون المتسارع ، فإن نماذج التوافق في علم الكونيات الفيزيائي تتقارب نحو نموذج متسق، حيث وُصف كوننا على أفضل وجه بأنه كون دي سيتر في وقتٍ ما تقريباً.${\displaystyle t}$=10 ⁻³³  ثانية بعد نقطة التفرد المرجعية للانفجار العظيم ، وفي المستقبل البعيد .

لا يحتوي كون دي سيتر على أي مادة عادية، ولكنه يحتوي على ثابت كوني موجب (${\displaystyle \Lambda }$) الذي يحدد معدل التوسع،${\displaystyle H}$يؤدي الثابت الكوني الأكبر إلى معدل تمدد أكبر:

${\displaystyle H\propto {\sqrt {\Lambda }},}$

حيث تعتمد ثوابت التناسب على الاصطلاحات.

من الشائع وصف جزء من هذا الحل بأنه كون متوسع من شكل FLRW حيث يتم إعطاء عامل المقياس بواسطة ^{[ 1 ]}

${\displaystyle a(t)=e^{Ht},}$

حيث الثابت${\displaystyle H}$هو معدل تمدد تلسكوب هابل و${\displaystyle t}$الوقت. كما هو الحال في جميع مساحات FLRW،${\displaystyle a(t)}$، عامل المقياس ، يصف تمدد المسافات المكانية المادية .

يتميز الكون الذي يُوصف بمقياس FLRW، بشكل فريد، بقانون هابل الذي لا يكون متسقًا في جميع أنحاء المكان فحسب، بل أيضًا في جميع أنحاء الزمان (نظرًا لأن معامل التباطؤ هو${\displaystyle q=-1}$وبذلك، يُحقق مبدأً كونيًا مثاليًا يفترض التناظر والتجانس في جميع أنحاء المكان والزمان. توجد طرقٌ لرسم فضاء دي سيتر بإحداثيات ثابتة (انظر فضاء دي سيتر )، لذا، على عكس نماذج FLRW الأخرى، يُمكن اعتبار فضاء دي سيتر حلًا ثابتًا لمعادلات أينشتاين، حتى وإن كانت الخطوط الجيوديسية التي يتبعها المراقبون تتباعد بالضرورة كما هو متوقع من توسع الأبعاد المكانية الفيزيائية. كنموذج للكون، لم يُعتبر حل دي سيتر قابلًا للتطبيق على الكون المرصود حتى تم تطوير نماذج التضخم والطاقة المظلمة . قبل ذلك، كان يُفترض أن الانفجار العظيم لا يعني سوى قبول المبدأ الكوني الأضعف ، الذي ينص على أن التناظر والتجانس ينطبقان مكانيًا لا زمنيًا. ^{[ 2 ]}

يعني التوسع الأسي لعامل المقياس أن المسافة الفيزيائية بين أي مراقبين غير متسارعين ستزداد في النهاية بسرعة تفوق سرعة الضوء . عند هذه النقطة، لن يتمكن هذان المراقبان من التواصل. لذلك، فإن أي مراقب في كون دي سيتر سيواجه آفاقًا كونية لا يمكنه بعدها رؤية أي شيء أو الحصول على أي معلومات. إذا كان كوننا يقترب من كون دي سيتر، فلن نتمكن في النهاية من رصد أي مجرات أخرى غير مجرتنا درب التبانة (وأي مجرات أخرى في المجموعة المحلية المرتبطة جاذبيًا ، بافتراض أنها ستنجو بطريقة ما حتى ذلك الوقت دون اندماج). ^{[ 3 ]}

النموذج المعياري هو نموذج يتكون من كون مؤلف من ثلاثة عناصر: الإشعاع، والمادة العادية، والطاقة المظلمة، ويتوافق هذا النموذج مع البيانات الحالية حول تاريخ الكون. تُسهم هذه العناصر بشكل مختلف في تمدد الكون مع مرور الوقت. تحديدًا، عندما يهيمن الإشعاع على الكون، يتناسب عامل التمدد طرديًا مع${\displaystyle a\propto t^{\frac {1}{2}}}$وعندما يهيمن على الكون المادة${\displaystyle a\propto t^{\frac {2}{3}}}$بما أن كلا هذين العاملين ينموان بوتيرة أبطأ من النمو الأسي، فإن عامل المقياس في المستقبل سيُهيمن عليه العامل الأسي.${\displaystyle a\propto e^{H_{0}t}}$يمثل هذا الكون الكون الخالص لـ دي سيتر. تُعرف النقطة التي يبدأ عندها هذا التحول بنقطة تكافؤ المادة-لامدا ، ويُعتقد أن الكون الحديث قريب نسبيًا من هذه النقطة. ^{[ 4 ]}

• التضخم الكوني
• فضاء دي سيتر - لمزيد من الخصائص الرياضية
• معامل التباطؤ
• رقعة سببية
• نموذج لامدا-سي دي إم