A sötét folyadék egy elmélet kozmológia , hogy ismertesse a hatásokat tulajdonítanak a sötét anyag és a sötét energia egyetlen modell .
A Dark Fluid Theory azt állítja, hogy a sötét anyag és a sötét energia nem különálló fizikai jelenségek, hanem az új kiterjesztett gravitációs törvények sajátos részhatásai, nagyon nagy léptékben. Az elmélet közelebb áll a kiterjesztett gravitációs elméletekhez (in) , mint például a módosított newtoni dinamika (MOND), akik úgy vélik, hogy a gravitációt érintő jelenlegi törvényeket a Föld és a Naprendszer skáláján modellezték , ami nem elegendő a gravitáció magyarázatához nagyobb méretekben.
Az elmúlt évtizedekben az asztrofizikában és a kozmológiában két nagy fejtörés merült fel , mindkettő a gravitáció törvényeivel kapcsolatos.
Az első az, hogy a fényt bocsátó anyag, amelyet különféle eszközökkel, például teleszkópokkal , "látható anyaggal" figyeltek meg , nem elegendő számos gravitációs hatás magyarázatához, például a galaxisok vagy a gravitációs lencsék forgási görbéjéhez . A "sötét anyag" gondolatát ennek a hiányosságnak a pótlására tették fel. Ezen elképzelés szerint ez a sötét anyag láthatatlan, mert nem lép kölcsönhatásba az elektromágneses erőkkel , így nem hoz létre semmiféle fényt .
A második, sokkal újabb rejtély az 1990-es évek végén jelenik meg, amikor a kutatók nagy mennyiségű specifikus szupernóvát figyelnek meg , az úgynevezett Ia típusú szupernóvát . Távoli és közeli galaxisokban megfigyelve a szupernóvák fényintenzitásának különbségei azt mutatják, hogy az Univerzum tágulása felgyorsul , ami ellentmond annak az elképzelésnek, hogy a gravitáció az egyetlen erő, amely nagy mértékben befolyásolja az Univerzumot. Ennek a gyorsulásnak a magyarázatához a kutatók feltételezték a sötét energia létezését .
A legfrissebb megfigyelések szerint az Univerzum körülbelül 5% -ban "rendes" anyagból áll. A fennmaradó 95% két részre oszlik: a sötét anyagra és a sötét energiára. A sötét folyadék modell szerint a sötét anyag és a sötét energia ugyanazon jelenség különböző megnyilvánulása.
A sötét folyadékot feltételezi, hogy a fő mátrix a tér viselkedik, mint egy folyadék . Ezen elmélet szerint a tér áramlik, koagulálódik, összenyomódik és tágul, mint bármely más folyadék. Az elképzelés az, hogy amikor a tér anyag jelenlétében van, akkor lelassul és koagulál az utóbbi körül, létrehozva egy hullámzó hatást, amely több teret vonz az anyag körüli koagulációra, és ezáltal felerősíti a gravitációs erejét. Ez a hatás csak nagyon nagy tömeg, például egy galaxis jelenlétében válna észrevehetővé.
Ez a leírás hasonló a sötét anyaghoz, mert a sötét folyadékegyenletek reprodukálják a sötét anyagot. Másrészt a sötét folyadék elmélete nem azt mondja, hogy a sötét anyag részecskéi léteznének, hanem azt, hogy ezek egy illúzió, amelyet az Univerzum önmagában való kohéziója okoz .
Másrészt azokon a helyeken, ahol viszonylag kevés anyag van, például a galaxisok szuperklaszterei közötti üregekben , a sötét folyadék elmélet azt jósolja, hogy az űr kinyújtja önmagát. Tehát ez visszataszító erővé válik ezekben a körökben, ugyanazokat a hatásokat mutatva, mint a sötét energia.
A sötét folyadék modell tehát a vonzás és az taszítás folyamatos tartományát jósolja a vizsgált közeg sűrűségének függvényében.
A sötét folyadékelméletet nem kezelik a folyadékmechanika modelljeként, mert számos egyenletét túl nehéz teljesen megoldani. A Chaplygin (in) gázmodellként formalizált folyadékok mechanikájának megközelítése ideális módszer lenne ennek az elméletnek a modellezésére. Másrészt túl nagy mennyiségű megfigyelési adatra van szükség, amely pillanatnyilag nem áll rendelkezésre, hogy ellenőrizhető legyen. Tehát egyszerűsítési lépésre került sor az elmélet skaláris mező felhasználásával történő modellezésével .
A sötét folyadék szokásos kozmológiai modellje két sötét komponenst vesz figyelembe: a sötét anyagot és a sötét energiát. A megvalósított megfigyelési korlátok ezért korlátokat szabnak ezeknek az összetevőknek. Mindazonáltal a mai napig ez utóbbiakat csak gravitációs hatásuk alapján észlelték, és az eredmények nem szolgáltatnak elegendő információt ahhoz, hogy a sötét hatást egyetlen komponensre bontsák két alkotórészére. Ezért az őket elválasztó képzett modellek hipotetikusak.
E minták egyikét sötét degenerációnak nevezik, és ezt írják:
vagy:
vagy
Einstein konstansának nevezzük, és úgy állítjuk be, hogy Einstein egyenletei egyenértékűvé váljanak az univerzális gravitáció törvényeivel, amelyek ugyanabban a pontban összekapcsolják a av gravitációs potenciált a µ sűrűséggel az úgynevezett Poissoni törvény szerint :
,
ahol G Newton állandója és Δ a laplakiai .