暗黒エネルギーと加速膨張

器具

• 模式図の膨張履歴グラフ $a(t)$
• スライダー「物質割合 Ωₘ」
• 「視点」コントロールとドラッグ可能なキャンバス
• 一時停止ボタン

手順

1. 膨張曲線を読む

   既定の $\Omega_m$ から始めて、$a(t)$ の曲線を過去から現在まで追います。$a$ の傾きが膨張率です。物質優勢期は $a\propto t^{2/3}$、暗黒エネルギーは後期に準指数的な急成長をもたらします。

2. 物質割合を変えてみる

   $\Omega_m$ スライダーを上下に動かします。モデルは平坦なので $\Omega_\Lambda=1-\Omega_m$ が自動調整されます。$\Omega_m$ が 1 に近いと曲線は減速し続け、小さいと上に反り、$\ddot a>0$ による加速膨張の特徴が現れます。

3. 宇宙モデルを比較する

   $\Omega_m=1.0$（物質のみ）と 0.3 程度の小さい値（現在の推定に近い）を設定し、二つの場合で $a(t)$ の未来がどう違うか述べます。加速を負の圧力を持つ成分 $p_\Lambda=-\rho_\Lambda c^2$ と結びつけましょう。

シミュレーション

実験の歴史

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