什么是暗能量

子轸 2019年11月9日09:58:40 评论

什么是暗能量
星系团Abell 1689以其在引力透镜现象中弯曲光线的方式而闻名。对星团的研究揭示了暗能量如何塑造宇宙的秘密。

被称为暗能量的神秘量占宇宙的近四分之三,但是科学家们不仅不确定它是什么,而且还不确定它是如何工作的。那么,他们怎么知道这个奇怪的来源存在呢?

不断扩大的宇宙

1929年,美国天文学家爱德温·哈勃(Edwin Hubble)研究了被称为超新星的爆炸恒星,以确定宇宙正在膨胀。从那时起,科学家一直在寻求确定速度有多快。似乎很明显,引力将所有事物聚集在一起,会阻止正在扩散的宇宙,所以许多人问的问题是,膨胀减慢了多少?
在1990年代,两个独立的天体物理学家团队再次将目光投向遥远的超新星,以计算减速度。令他们惊讶的是,他们发现宇宙的膨胀并没有减慢,而是加速了!某种东西必须抵消重力,这被科学家们称为“ 暗能量 ”。

通过计算克服重力所需的能量,科学家确定暗能量约占宇宙的68%。暗物质占另外27%,剩下我们所熟悉的“正常”物质,不足我们周围宇宙的5%。

精髓

知道暗能量如何影响正在扩散的宇宙只能告诉科学家很多。未知数量的属性仍在争夺中。最近的观察表明,暗能量在整个宇宙的历史中一直表现不停,这为看不见的物质提供了一些见识。

暗能量的一种可能解决方案是,宇宙充满不断变化的能量场,称为“精髓”。另一个是科学家没有正确理解重力的作用。

然而,主导理论认为暗能量是空间的一种性质。爱因斯坦(Albert Einstein)是第一个认识到空间不仅仅是空虚的人。他还了解,可能会继续存在更多空间。爱因斯坦在广义相对论中加入了一个宇宙常数,以解释科学家认为存在的静止宇宙。哈勃宣布宇宙膨胀后,爱因斯坦称他的常数为“最大的错误”。

但是爱因斯坦的错误可能最适合暗能量。常数预示着空的空间可以拥有自己的能量,该常数表示随着更多空间的出现,更多的能量将被添加到宇宙中,从而增加其膨胀。

尽管宇宙常数与观测值相符,但科学家仍不确定它为什么合适。

暗能量与暗物质

暗能量构成了宇宙的大部分,但暗物质也覆盖了相当大的一块。暗物质占宇宙的近27%,占物质的80%,也起着主导作用。

像暗能量一样,暗物质继续困扰着科学家。暗能量是解释不断膨胀的宇宙的一种力量,而暗物质则解释了物体组如何共同起作用。

在1950年代,研究其他星系的科学家基于其内部物体的分布,预计重力会导致中心旋转得比外边缘快。令他们惊讶的是,两个区域都以相同的速度旋转,这表明旋涡星系所包含的质量比它们看上去要多得多。对椭圆形星系内部的气体和星系团的研究表明,这种隐藏物质遍布整个宇宙。

科学家有许多潜在的暗物质候选者,范围从令人难以置信的暗淡物体变为奇怪的粒子。但是,无论暗物质和暗能量的来源如何,很明显,宇宙都受到科学家传统上无法观察到的事物的影响。

子轸

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