فاکتور مقیاس

فاکتور مقیاس (به انگلیسی: Scale factor) یا فاکتور مقیاس کیهانی $a$ ، که گاهی با نام فاکتور مقیاس رابرتسون-واکر هم شناخته می‌شود، پارامتری بدون بعد است که انبساط نسبی گیتی را نشان‌می‌دهد.^[۱] و یک پارامتر کلیدی در معادلات فریدمان است.

در نخستین لحظات مه‌بانگ، بیشتر انرژی به شکل تابش وجود داشت و تابش تاثیرگذار اصلی بر انبساط جهان بود. بعدها با سرد شدن جهان جای ماده و تابش عوض شد و جهان وارد دوران تسلط ماده شد. نتایج اخیر نشان داد که ما وارد دوره‌ای شده‌ایم که در تسلط انرژی تاریک است، اما بررسی نقش ماده و تابش همچنان برای درک جهان اولیه مهم‌ترین موضوع است.

با استفاده از فاکتور مقیاس بدون بعد برای تعریف انبساط جهان، چگالی انرژی موثر تابش و ماده در مقیاس‌های متفاوتی تغییر می‌کنند. این منجر به دوران تسلط تابش در نخستین لحظات جهان شد و سپس گذار به دوران تسلط ماده و از حدود ۴ میالیارد سال قبل نیز به دوران تسلط انرژی تاریک انجامید.^[۲]

این فاکتور فاصله ویژه (که بر خلاف فاصله همراه با گذر زمان تغییر می‌یابد) بین دو جسم مثلاً دو خوشه کهکشانی را که در یک جهان FLRW منبسط شونده یا منقبض‌شونده قرار دارند، در هر زمان دلخواه $t$ نسبت به فاصله ویژه آنها در زمان مرجع $t_{0}$ مرتبط می‌سازد. فرمول آن به شکل زیر است :

d(t)=a(t)d_{0},\,

که در آن $d(t)$ فاصله ویژه در زمان $t$ و $d_{0}$ فاصله در زمان مرجع $t_{0}$ و $a(t)$ فاکتور مقیاس است.^[۳] بنابراین طبق تعریف $a(t_{0})=1$

اگر $t$ را لحظه تولد گیتی و $t_{0}$ سن کنونی گیتی باشد فاکتور مقیاس بدون بعد خواهد بود: $13.798\pm 0.037\,\mathrm {Gyr}$ ^[۴]

جستارهای وابسته

منابع

↑ Steven Weinberg (۲۰۰۸). Cosmology. انتشارات دانشگاه آکسفورد. ص. ۳. شابک ۹۷۸-۰-۱۹-۸۵۲۶۸۲-۷.
↑ Frieman، Joshua A.؛ Turner، Michael S.؛ Huterer، Dragan (۲۰۰۸-۰۱-۰۱). «Dark Energy and the Accelerating Universe». Annual Review of Astronomy and Astrophysics. ۴۶ (۱): ۳۸۵–۴۳۲. arXiv:0803.0982. doi:10.1146/annurev.astro.46.060407.145243. بیبکد:2008ARA&A..46..385F. از پارامتر ناشناخته |s2cid= صرف‌نظر شد (کمک)
↑ Schutz, Bernard (2003). Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity. Cambridge University Press. p. 363. ISBN 978-0-521-45506-0.
↑ Planck collaboration (2013). "Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results". Submitted to Astronomy & Astrophysics. arXiv:1303.5062. Bibcode:2014A&A...571A...1P. doi:10.1051/0004-6361/201321529.

[Weinberg_Cosmology-1] Steven Weinberg (۲۰۰۸). Cosmology. انتشارات دانشگاه آکسفورد. ص. ۳. شابک ۹۷۸-۰-۱۹-۸۵۲۶۸۲-۷.

[Frieman-2] Frieman، Joshua A.؛ Turner، Michael S.؛ Huterer، Dragan (۲۰۰۸-۰۱-۰۱). «Dark Energy and the Accelerating Universe». Annual Review of Astronomy and Astrophysics. ۴۶ (۱): ۳۸۵–۴۳۲. arXiv:0803.0982. doi:10.1146/annurev.astro.46.060407.145243. بیبکد:2008ARA&A..46..385F. از پارامتر ناشناخته |s2cid= صرف‌نظر شد (کمک)

[3] Schutz, Bernard (2003). Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity. Cambridge University Press. p. 363. ISBN 978-0-521-45506-0.

[planck_overview-4] Planck collaboration (2013). "Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results". Submitted to Astronomy & Astrophysics. arXiv:1303.5062. Bibcode:2014A&A...571A...1P. doi:10.1051/0004-6361/201321529.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]