우주모형 관련 문제 풀어주세요~

[거성되자]

정답이 ㄴ이라고 하는데 평탄우주의 경우 팽창속도가 0에 수렴한다라고 알고 있었거든요. ㄱ, ㄴ, ㄷ 각각에 대해 설명해주실 분 계실까요??
부탁드립니다.

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

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[포에버_스테이]

A는 가속 팽창입니다. B~D는 감속 팽창 우주입니다. A, B는 열린 / C는 평탄 / D는 닫힌 우주겠네요.

ㄱ. 열린 우주이므로 틀린 선지(X)
ㄴ. C는 평탄우주 이므로 팽창 속도가 0으로 수렴합니다. 0에 한없이 가까워질뿐 팽창은 역시 일어나게 됩니다. 즉, 팽창 속도가 0에 가까워지는 빅뱅 후~현재 속도 이후에 팽창 속도는 일정합니다.(기울기)
ㄷ. D>B

[SNbega]

ebs 문제인가요 아니면 사설 문제인가요? 문제집 해설도 같이 올려주시면 감사하겠습니다. 답이 잘 못 나온거같아요.

ㄱ. 평탄, 닫힌, 열린 우주라는 용어는 암흑에너지 도입전에 프리드만이 사용한 개념입니다. 우주의 모양은 그냥 오메가로 결정되기 때문에 A는 평탄우주에 해당합니다. 프리드만이 예측한 각 우주모양의 팽창시나리오는 어디까지나 암흑에너지가 없을 때 시나리오입니다. 암흑에너지가 도입되면 닫힌 우주라도 계속 팽창하는 시나리오가 나올 수 있습니다.

ㄴ. c 는 물질로만 평탄우주를 만족하기 때문에 무한으로 갈 수록 우주의 크기는 수렴해야합니다. 따라서 본문에 말씀하신것처럼 수렴할 때 까지 감속팽창이 맞습니다.

ㄷ. 평균속도는 거리/시간인데 분자의 거리는 y축을 읽으시면 됩니다. 그러면 분자는 일정한데 x축 시작시점이 달라지니 평균속도도 다르게됩니다.

우주론부분은 교육과정상의 내용과 약간 차이가 있는 부분이 있는것같아서 문제집 해설도 같이 올려주시면 좋겠습니다.

[알데바란]

그림에서 A B C D 네 개가 같이 그려진 교과서와 문제들이 있는데 A가 들어가게 그려도 문제 없는 것인가요? 열닫평 우주는 우주의 밀도로만 구분하는건데 암흑에너지가 포함된 A까지 그려 넣어서 이상하게 느껴지거든요..

[SNbega]

알데바란 상관없습니다. 우주의 밀도 계산에는 암흑에너지도 포함됩니다. 암흑에너지 도입전에는 대충 물질밀도, 복사밀도만 생각했는데, 관측증거에서 우리 우주가 평탄하게 나오기 때문에 부족한 수치를 채우기 위해 억지로 암흑에너지 도입한거에요. 예를들어 물질밀도가 0.3으로 계산됐는데 관측한 결과가 평탄한 우주를 지지한다면 나머지 0.7을 다른것으로 채워야합니다. 초신성 우주론에서는 현재 가속팽창중이란것을 알려주기 때문에 0.7을 암흑에너지와 연관지은 것입니다.

그러니까 열린,닫힌,평탄한 우주를 물질밀도만을 생각해서 나타내도 되고, 암흑에너지를 도입해서 생각해도 되는 것입니다. 암흑에너지 도입전에는 곡률에 따라 우주의 시나리오를 정했다면, 암흑에너지 도입 후에는 곡률과 전혀 상관없게 나옵니다.