초기 우주가 초 고밀도 상태에서 팽창한 이유!

[D의의지(123.248)]

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무로부터 우주의 탄생 메커니즘과 새로운 인플레이션 메커니즘

무로부터 우주의 탄생을 주장하는 모델들이 있어 왔지만, 우주의 탄생과 팽창에 대한 구체적인 메커니즘은 매우 빈약하였습니다.

에너지-시간 불확정성 원리에 의하면, Δt의 시간 동안, ΔE의 에너지 변동이 가능한데, 이 에너지 변동은 원래 무로 다시 되돌아가야 했습니다. 그런데, Δt의 시간 동안에 중력적 상호작용 또한 존재하고, 이 시간 동안에 음의 중력적 자체 에너지가 양의 에너지를 초과하게 되면, 해당 질량 분포는 음의 에너지, 즉 음의 질량 상태에 놓이게 됩니다. 음의 질량들 간에는 척력적인 중력 효과가 존재하기 때문에, 이 질량 분포는 팽창을 하게 됩니다. 따라서, 소멸하여 무로 돌아가지 않는 팽창을 만들어 낼 수 있습니다.

간단한 모델을 통한 계산에 의하면, 양자 요동이 Δt=(3/10)^(1/2)t_p ~0.77t_p 보다 작은 시간 동안 발생하는 경우에, ΔE≥(5/6)^(1/2)m_pc^2 ~ 0.65m_pc^2의 에너지 변동이 발생해야 합니다. 그런데, 이 경우에, 음의 중력 퍼텐셜 에너지 때문에, 계의 총 에너지는 Δt의 시간이 되기 전에, 음의 에너지(질량) 상태에 진입하게 됩니다. 따라서, 우주는 무로 돌아가지 않고, 존재할 수 있게 됩니다.

불확정성 원리와 중력 퍼텐셜 에너지의 결합 모델은, 양자 요동으로부터 우주가 어떻게 탄생할 수 있었는지를 설명해 줍니다. 또한, 현재 우주의 존재가 필연적인 사건인지, 낮은 확률을 가진 사건인지 구별할 수 있는 수단을 제공해 줍니다. 그리고, 그것은 초기 우주의 가속 팽창인 인플레이션 과정에 대한 새로운 모델을 제시합니다. 또한 초기 우주가 왜 고밀도 상태에서 시작하게 되었는지에 대한 설명을 제공해 줍니다.

덧붙여, 음의 중력 퍼텐셜 에너지가 양의 질량 에너지를 초과할 때, 우주의 가속 팽창을 만들어 낼 수 있는데, 이 메커니즘을 통해서, 초기 우주의 가속 팽창인 인플레이션(Inflation)과, 최근 우주의 가속 팽창의 원인인 암흑에너지(Dark energy)를 동시에 설명할 수 있습니다.

https://gall.dcinside.com/board/view/?id=physicalscience&no=184822

무로부터 우주 탄생의 메커니즘, 빅뱅 메커니즘 해설

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불확정성 원리와 중력 퍼텐셜 에너지의 결합 모델은, 초기 우주가 어떻게 초 고밀도 상태에서 탄생하고, 확장되었는지에 대한 설명을 제공합니다.

에너지-시간 불확정성 원리(Uncertainty principle)로부터,

Δx=ct_P=2R' : Δx는 질량 분포의 지름에 해당하기 때문

구형 균일 질량 (또는 에너지) 분포를 가정하고, 평균 밀도(최소값)를 계산해 보면
*에너지와 질량은 비례상수만 다른 같은 물리량입니다. 모든 에너지에 대해서 등가 질량 m=E/c^2을 정의할 수 있습니다.

매우 높은 밀도임을 알 수 있습니다.

계산에 의하면, 양자 요동이 존재 가능한 Δt 안에 가속팽창 상태에 진입하기 위해서는 고밀도가 요구됨.

현재 관측 가능한 우주 465억 광년 안에 있는 총 질량 에너지가 대략 3.03x10^54kg (임계밀도 ρ_c=8.5x10^-27kg/m^3 사용)이므로, 이 총 질량이 밀도 ρ_0 값을 가지고 있을 때의 영역의 크기를 구해보면,

R_관측가능한우주(ρ=ρ_0)= 5.28 x 10^-15 [m]

대략, 원자핵 크기 수준이 됩니다.

모든 모델이 초기 우주의 고 밀도 상태를 설명하는 것은 아닙니다. 또한, 모든 모델이 고밀도 상태에서의 강력한 중력을 극복할 척력이나 팽창을 제공하는 것도 아닙니다. 본 모델에 의한 결과는 꽤 괜찮은 결과입니다.

또한 우주가 막대한 에너지를 가지고 있는 것처럼 보이지만, 불확정성 원리에 의한 양자 요동이 이를 가능케 할 수 있음을 알 수 있습니다.

[검증 가능성]

본 논문은 핵심 논리로, 음의 중력 퍼텐셜 에너지의 크기와 양의 질량 에너지의 크기가 같아 지는 지점이, 가속팽창으로 전환되는 변곡점임을 제시하고 있습니다.

R_gs를 ct(균일 에너지(질량) 밀도를 가지는 공간의 경우) 또는 cΔt/2(불확정성 원리에서, 에너지(질량) 분포가 Δt안에 가속팽창에 진입하는 경우)로 둘 수 있기 때문에, 에너지 또는 질량 분포가 가속팽창에 진입하는 시간과 밀도 사이에는 강력한 구속 방정식이 존재합니다. 따라서, 이것을 통해서 모델을 검증할 수 있습니다.

본 논문의 아이디어를 적용해서, 우주 초기의 가속 팽창을 기술할 새로운 인플레이션 모델을 구축할 필요가 있습니다. 정밀한 모델이 나오면, 검증할 수 있는 요소들이 늘어나게 될 것입니다.

The Birth Mechanism of the Universe from Nothing and New Inflation Mechanism

https://www.researchgate.net/publication/371951438

[익명(116.43)]

이게 과학이냐? 소설이지