Файл:Mplwp universe scale evolution.svg

Съдържанието на страницата не се поддържа на други езици.
от Уикипедия, свободната енциклопедия

Оригинален файл(Файл във формат SVG, основен размер: 600 × 450 пиксела, големина на файла: 57 КБ)

Емблемата на Общомедия Този файл е от Общомедия и може да се използва от други проекти.

Следва информация за файла, достъпна през оригиналната му описателна страница.

Резюме

Описание
English: Plot of the evolution of the size of the universe (scale parameter a) over time (in billion years, Gyr). Different models are shown, which are all solutions to the Friedmann equations with different parameters. The evolution is governed by the equation
.

Here is the radiation density, the matter density, the curvature parameter and the dark energy, all normalized such that represents the fact that today's expansion rate is .
Plotted parameter sets:

  • De Sitter universe: Only dark energy:
  • Lambda-CDM model: The model that fits the observations best: ,
  • An empty universe (no relevant contributions of matter, radiation, dark energy) with negative curvature:
  • Einstein–de_Sitter universe: A flat universe dominated by cold matter:
  • A closed Friedmann model: ,
Дата
Източник Собствена творба
Автор Geek3
SVG развитие
InfoField
 
Кодът на това SVG е валиден.
 
This plot was created with mplwp, the Matplotlib extension for Wikipedia plots.
Изходен код
InfoField

Python code

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf8 -*-

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl
import numpy as np
from math import *

code_website = 'http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Geek3/mplwp'
try:
    import mplwp
except ImportError, er:
    print 'ImportError:', er
    print 'You need to download mplwp.py from', code_website
    exit(1)

name = 'mplwp_universe_scale_evolution.svg'
fig = mplwp.fig_standard(mpl)
fig.set_size_inches(600 / 72.0, 450 / 72.0)
mplwp.set_bordersize(fig, 58.5, 16.5, 16.5, 44.5)
xlim = -17, 22; fig.gca().set_xlim(xlim)
ylim = 0, 3; fig.gca().set_ylim(ylim)
mplwp.mark_axeszero(fig.gca(), y0=1)

import scipy.optimize as op
from scipy.integrate import odeint

tH = 978. / 68. # Hubble time in Gyr

def Hubble(a, matter, rad, k, darkE):
    # the Friedman equation gives the relative expansion rate
    a = a[0]
    if a <= 0: return 0.
    r = rad / a**4 + matter / a**3 + k / a**2 + darkE
    if r < 0: return 0.
    return sqrt(r) / tH

def scale(t, matter, rad, k, darkE):
    return odeint(lambda a, t: a*Hubble(a, matter, rad, k, darkE), 1., [0, t])

def scaled_closed_matteronly(t, m):
    # analytic solution for matter m > 1, rad=0, darkE=0
    t0 = acos(2./m-1) * 0.5 * m / (m-1)**1.5 - 1. / (m-1)
    try: psi = op.brentq(lambda p: (p - sin(p))*m/2./(m-1)**1.5
                                   - t/tH - t0, 0, 2 * pi)
    except Exception: psi=0
    a = (1.0 - cos(psi)) * m * 0.5 / (m-1.)
    return a

# De Sitter http://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe
matter=0; rad=0; k=0; darkE=1
t = np.linspace(xlim[0], xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, zorder=-2,
         label=ur'$\Omega_\Lambda=1$,               de Sitter')

# Standard Lambda-CDM https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
matter=0.3; rad=0.; k=0; darkE=0.7
t0 = op.brentq(lambda t: scale(t, matter, rad, k, darkE)[1,0], -20, 0)
t = np.linspace(t0, xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, zorder=-1,
    label=ur'$\Omega_m=0.\!3,\Omega_\Lambda=0.\!7$, $\Lambda$CDM')

# Empty universe
matter=0; rad=0; k=1; darkE=0
t0 = op.brentq(lambda t: scale(t, matter, rad, k, darkE)[1,0], -20, 0)
t = np.linspace(t0, xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, label=ur'$\Omega_k=1$,    empty universe', zorder=-3)

'''
# Open Friedmann
matter=0.5; rad=0.; k=0.5; darkE=0
t0 = op.brentq(lambda t: scale(t, matter, rad, k, darkE)[1,0], -20, 0)
t = np.linspace(t0, xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, label=ur'$\Omega_m=0.\!5, \Omega_k=0.5$')
'''

# Einstein de Sitter http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein–de_Sitter_universe
matter=1.; rad=0.; k=0; darkE=0
t0 = op.brentq(lambda t: scale(t, matter, rad, k, darkE)[1,0], -20, 0)
t = np.linspace(t0, xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, label=ur'$\Omega_m=1$, Einstein de Sitter', zorder=-4)

'''
# Radiation dominated
matter=0; rad=1.; k=0; darkE=0
t0 = op.brentq(lambda t: scale(t, matter, rad, k, darkE)[1,0], -20, 0)
t = np.linspace(t0, xlim[-1], 5001)
a = [scale(tt, matter, rad, k, darkE)[1,0] for tt in t]
plt.plot(t, a, label=ur'$\Omega_r=1$')
'''

# Closed Friedmann
matter=6; rad=0.; k=-5; darkE=0
t0 = op.brentq(lambda t: scaled_closed_matteronly(t, matter)-1e-9, -20, 0)
t1 = op.brentq(lambda t: scaled_closed_matteronly(t, matter)-1e-9, 0, 20)
t = np.linspace(t0, t1, 5001)
a = [scaled_closed_matteronly(tt, matter) for tt in t]
plt.plot(t, a, label=ur'$\Omega_m=6, \Omega_k=\u22125$,    closed', zorder=-5)

plt.xlabel('t [Gyr]')
plt.ylabel(ur'$a/a_0$')
plt.legend(loc='upper left', borderaxespad=0.6, handletextpad=0.5)
plt.savefig(name)
mplwp.postprocess(name)

Лицензиране

Аз, носителят на авторските права над тази творба, я публикувам тук под следния лиценз:
w:bg:Криейтив Комънс
признание на авторството споделяне на споделеното
This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.
Можете свободно:
  • да споделяте – да копирате, разпространявате и излъчвате произведението
  • да ремиксирате – да адаптирате произведението
Съгласно следните условия:
  • признание на авторството – Трябва да посочите авторството, да добавите връзка към лиценза и да посочите дали са правени промени. Можете да направите това по всякакъв разумен начин, но не и по начин, оставящ впечатлението, че същият/същите подкрепят вас или използването по някакъв начин на творбата от вас.
  • споделяне на споделеното – В случай, че промените, видоизмените или използвайки като основа произведението, го надградите, то полученото производно произведение може да се разпространява само съгласно условията на същия или съвместим лиценз с оригиналния такъв.

Описания

Add a one-line explanation of what this file represents

Items portrayed in this file

изобразен обект

Някаква стойност без обект в Уикиданни

copyright status английски

copyrighted английски

source of file английски

original creation by uploader английски

История на файла

Избирането на дата/час ще покаже как е изглеждал файлът към онзи момент.

Дата/ЧасМиникартинкаРазмерПотребителКоментар
текуща00:12, 17 април 2017Миникартинка на версията към 00:12, 17 април 2017600 × 450 (57 КБ)Geek3validator fix
22:33, 16 април 2017Миникартинка на версията към 22:33, 16 април 2017600 × 450 (57 КБ)Geek3{{Information |Description ={{en|1=Plot of the evolution of the size of the universe (scale parameter ''a'') over time (in billion years, Gyr). Different models are shown, which are all solutions to the {{W|Friedmann equations|Friedmann equations}}...

Следната страница използва следния файл:

Глобално използване на файл

Този файл се използва от следните други уикита:

Метаданни