Der Raum erweitert sich überall, auch hier. Und Zeit ist untrennbar mit Raum verbunden. Bedeutet dies, dass sich die Zeit auch "ausdehnt", wenn sie ihr Tempo ändert? Ist die sich ändernde Zeitrate auch astronomisch beobachtbar? Wie hat sich die Zeit während der radikalen Inflation kurz nach dem Urknall verhalten?
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Antworten:
Um über die Zeitrate zu sprechen, benötigen wir im Wesentlichen mindestens zwei verschiedene Zeitkoordinaten. Dies geschieht beispielsweise bei einer speziell-relativistischen Zeitdilatation, die über zwei verschiedene Trägheitsrahmen entspricht. Zum Glück können wir hier etwas Ähnliches tun.dt′/dt
Ein räumlich isotropes und homogenes Universum hat die Metrik in der Form wobei der Skalierungsfaktor und die Metrik einer isotropen und homogenen Riemannschen Mannigfaltigkeit ist: die 'offene' hyperbolische Ebene, der flache euklidische Raum oder die ' geschlossene Sphäre (oder realer projektiver Raum, aber das wird normalerweise nicht berücksichtigt, weil es nicht orientierbar ist). Wenn der Skalierungsfaktor in der Vergangenheit jemals Null war, wird die kosmologische Zeit dafür üblicherweise als .
Die kosmologische Zeit misst die richtige Zeit eines ruhenden Beobachters in Bezug auf den Großteil der Materie im Universum. In gewissem Sinne ist sie die intuitivste Wahl einer Zeitkoordinate, aber wie alle Koordinaten ist sie nicht heilig. Wir können zum Beispiel eine konforme Zeitkoordinate so definieren, dass , in der die Metrik die Form und so werden alle Dimensionen der Raumzeit von der kosmischen Expansion in beeinflusst in der gleichen Weise. Daher denke ich, dass die konforme Zeit die Anforderungen in Ihrer Frage erfüllt, obwohl sie von keiner lokalen Uhr gemessen wird.η dη=dt/a
Der Skalierungsfaktor ist astronomisch beobachtbar und , also ja.dη/dt=1/a
Die konforme Zeit verwendet im Wesentlichen den Teilchenhorizont als Maß für die Zeit, dh die weiteste Entfernung, aus der sich ein ideales lichtähnliches Signal seit bewegen können, um den Beobachter zum gegenwärtigen Zeitpunkt zu erreichen. Während des Aufblasens erweiterte sich der Partikelhorizont schnell.t=0
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