根据我们目前的估计,黑暗能源约占宇宙的70%,物质和暗物质构成了其余部分。不可否认的是,黑暗的能量令人困惑,但不要感到震惊 – 即使爱因斯坦也没有得到它(稍后再详细介绍)。最近的观察结果改变了我们对黑暗能源的理解,并扩展了宇宙本身。
黑暗能源的证据:普遍扩展
大爆炸理论表明,宇宙曾经很小,此后一直在扩展。自1960年代以来,我们已经有了这一扩展的结论性证据。
我们的第一个证据来自观察IA型超新星,恒星在他们生命的尽头的爆炸,并以已知的亮度。通过测量这种亮度,我们可以确定其他星系有多远。其次,几乎所有遥远的星系似乎都从地球中退去。这是通过观察其发出的光波长的变化来衡量的,称为红移。最重要的是,遥远星系的衰退以及宇宙的扩张似乎正在加速:它们越远,它们移开的速度就越快。
但这与我们对物理学的理解完全不符。重力不应该将所有东西融合在一起吗?这是黑暗能源进来的地方。我们还不知道黑能的确切性质。它可能是空空间内固有的,或者可能是与暗物质有关的重力的修改。 “暗能量”只是我们给出的术语,即相反的重力并驱动宇宙的加速扩张。
爱因斯坦的最大错误:宇宙常数
我们有爱因斯坦要感谢克里斯托弗·诺兰(Christopher Nolan)的奇迹 星际穿越,是纳兹西的最爱。他的一般相对论理论仍然是我们对重力及其扭曲时空能力的最佳描述。但是,爱因斯坦受到他那一天的实验证据的限制。
“爱因斯坦最终消除了宇宙常数,将其描述为他的’最大失误’”
爱因斯坦的数学优雅场方程将时空的几何形状与其中的物质分布联系起来。这些方程式表明,宇宙随着时间的推移正在扩大。为了解释一个静态的宇宙 – 当时的普遍信念也是如此 – 爱因斯坦在他的方程式中添加了λλ:宇宙常数。他这样做是如此虔诚,认为这太不言而喻了,无法在自然界中存在。静态宇宙的问题在于,与我们的宇宙不同,它对于物质密度分布的任何变化都是不稳定的。
爱因斯坦最终删除了宇宙学常数,形容为他的“最大失误”,并且未能接受他的方程式预测必须扩大或收缩的宇宙。
结束了吗?
你被欺骗了。来自DESI的新数据(暗能量光谱仪器)表明,暗能量越来越弱。几个月前的初始报告使物理的黄金法则失败了:新发现必须基于至少偏离平均值的五个标准偏差的数据。几周前,情况发生了变化。 DESI使用一个更大的数据集证实,宇宙学常数在过去几个EON中一直在减少。
“如果黑暗能量正在减弱,那就是理由,最终重力将成为统治,宇宙将开始收缩”
如果黑暗能量正在减弱,则有理由将重力最终占主导地位,并且宇宙将开始收缩。在这种情况下,正如大爆炸始于大爆炸一样,宇宙将重新倒塌。该理论被称为大问题。
天体物理学家对宇宙的看法
现在,您了解了扩展的宇宙的实验和数学理由以及暗能量扮演的角色。所以我们必须问: 你能听到音乐吗?
宇宙正在扩大,我们测量的最遥远的部分的退缩速度比光速更快。前景 星球大战 超级驱动器仍然是幻想,因此我们永远不会到达这些地区。我们仅限于我们的“可观察到的宇宙”,这是人类永远无法逃脱的宇宙雪球。它引出了一个问题:我们可以利用对可观察到的宇宙的知识来解释整个宇宙吗?还是我们注定要永远在黑暗中?
想分享您对本文的想法吗?向我们发送一封信给[email protected]或使用此信件 形式。