×
通过社交网站直接登录
×
条@我的评论,查看@我
条新私信,查看私信
条新评论,查看评论
位新粉丝 查看粉丝

“暗能量”可能会改变人类对宇宙未来的猜想!

2020-01-16 10:58:52

暗能量(Dark Energy)
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。
暗能量可能会吞食暗物质:
人类对宇宙的研究表明:27%的宇宙是由暗物质组成的,暗物质就像胶水一样把所有物质连接在一起。新的一项研究发现,一部分暗物质正在消失,而导致他们消失的原因则是暗能量。 暗能量很有可能在消耗着暗物质,如果这一推论正确那这种现象将对宇宙的未来产生重大的影响!
暗能量和暗物质并不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。于是研究测试它们的性质变得十分困难。天文学家们一直以来通过观测一些宇宙结构和物质受引力的影响以及能够探测到的辐射来研究这一概念。
这项研究是基于宇宙时空的基本性质。在宇宙层面上来看还能揭示它的命运。如果暗能量真的持续吞噬暗物质的话,那我们的宇宙最后就会成为一个近乎绝对的虚无。暗物质在宇宙中的作用就相当于一个框架,如果不是因为暗物质我们所见到的星系们就不会在今天的位置。研究表明暗物质很可能在被消耗,我们宇宙框架的成长随之变慢。
约二十年前,一项研究表明我们的宇宙正在膨胀,而膨胀的速率不是恒定或减慢,而是在加速。这项研究在2011年被授予了诺贝尔物理学奖。 学者们认为暗能量的密度可能是一种宇宙常量,而真空则提供了宇宙膨胀的动力。
通过研究许多不同的资料,研究小组比较了宇宙的膨胀规律。他们认为暗能量吞噬暗物质可以作为宇宙加速膨胀的解释。而传统的标准模型对这一现象并不能给出合理完整的解析。
当然并不是所有学者都对这一猜想买账。自从二十世纪九十年代天文学家们达成了某种现象或者物质正在导致宇宙加速膨胀以来学术界对这个问题就一直争论不休。而人类的数据库并不足以让任何假设得到充分的证实。虽然这次学术界提出的猜想很可能正确并正在成为天文学界进一步研究的方向,但是显然对于宇宙真相的认知我们人类还差之甚远。
猜想:
宇宙学中,暗能量是某些人的猜想,指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论,这种负压强在长距离类似于一种反引力。这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人们生活的银河系越来越远的方向移动。而且它们移动的越远,运行的速度就越快。但是,天体物理学家此前曾经指出,引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。之后在1998年,两个研究小组通过观察发现,Ia型超新星—种罕见的恒星爆炸能够释放出数量巨大的,持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。
通过仔细测量来自这些活动的光的红移现象(光波向着可见光谱中红色的一端变化)——类似于当火车汽笛声离你越来越远时,声调也会越来越低的“多普勒效应”。“真空”(有科学家认为“真空”不空)空间本身似乎也在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用。
在物理宇宙学中,暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中,暗能量占据宇宙约68.3%的质能。
模型:
暗能量现有两种模型:宇宙学常数(即一种均匀充满空间的常能量密度)和标量场(即一个能量密度随时空变化的动力学场,如第五元素和模空间)。对宇宙有恒定影响的标量场常被包含在宇宙常数中。宇宙常数在物理上等价于真空能量。在空间上变化的标量场很难从宇宙常数中分离出来,因为变化太缓慢了。
特点:
暗能量与光会发生中和作用,作用域为同级暗能量的分布范围。当暗能量与光反应时,会对作用域的时间产生影响,绝对速度v0>c,此时作用域的能量E产生跃迁,根据E=mc2,作用域内的物质质量会有减少。由于宇宙空间不断发生的中和反应,作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小,出现宇宙膨胀。
对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中,膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。确定暗物质的状态方程式是当今观测宇宙学的最主要问题之一。
加入宇宙学常数后,宇宙学标准罗伯逊-沃尔克度规可以导出Λ-冷暗物质模型,后者因与观测结果的精确吻合而被称为宇宙“标准模型”。暗物质被认为是当今形式化宇宙循环模型的至关重要的一个因素。
暗能量这个名词是由迈克·透纳引进的。
起源:
关于暗能量概念的起源,还得追溯到科学巨匠爱因斯坦他在1917年由他在两年前提出的广义相对论导出的一组引力方程式,方程式的结果都预示着宇宙是在做永恒的运动,这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背,为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态爱因斯坦又给方程式引入了一个项,这个项称之为的“宇宙常数”。
1997年12月,作为“大红移超新星搜索小组”的成员的哈佛大学天文学家罗伯特·基尔希纳根据超新星的变化显示,宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快,人们只是猜测:所处的这个宇宙可能处于一种人类还不了解、还未认识到物质的固态、液态、气态、“场态”之后另一种物质状态的物质控制、作用之下,这种物质不同于普通物质的一切属性及其存在和作用机制,这种“物质”因其绝对不同于人们所熟知的普通物质态,故而科学家为了区分它们暂且将它称之为“暗物质”、将其具备的作用称之为“暗能量”,“暗物质”就成为当今天文学界、宇宙学界和物理学界等等科学界中最大的谜团之一。后来人们经过哈勃空间望远镜观测发现,事实上宇宙是在不断膨胀着的并且这一观测结果完全与引入“宇宙常数”之前的引力方程的计算结果相符合,爱因斯坦得知“实际上的宇宙是在膨胀着的。”这个消息后非常后悔,因此他认为:“引入宇宙常数是我这一生所犯的最大错误!”现在看来,他的结论下得过早。此后那个“宇宙常数”便被人们所遗忘,后来的一次天文探测宇宙可能在加速膨胀,这就预示着宇宙中存在着某种“巨大的东西”,此后这个“宇宙常数”被赋予“暗能量”的含义。科学家对宇宙的组成部分有了新的认识,宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设,而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少,占不到70%。 但这依旧表明人们看到的宇宙、认识到的宇宙只占整个宇宙的4%的比例,而占96%(57年诺贝尔奖得主李政道先生甚至还认为是99%以上)的东西竟然是不为我们所知道的。
总的来说,天文学家需要也必须要去了解暗能量和暗物质,因为这对推测宇宙的未来起到不小的作用,可能因为一个暗能量,之前所有的猜想或者结论都可能会被推翻。

最后修改于 2020-01-16 10:59:26
标签: 宇宙 猜想 人类

加入小组 发表评论
话题来自

天体物理学

爱好者:3095

这是天文爱好者的汇集地,如果你是一名正宗天文爱好者,请加入天体物理学!

登录33IQ,提升智力水平,让你越玩越聪明!