宇宙中有多少种能量分别以什么形式存在
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 08:07:18
宇宙中有多少种能量分别以什么形式存在
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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.如今,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.
暗能量主要有两种模型：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和quintessence（即一个能量密度随时空变化的动力学场）.区分这两种可能需要对宇宙膨胀的高精度测量和对膨胀速度随时间变化更深入的理解.因为宇宙膨胀速度由宇宙学物态方程来描写,所以测量暗物质的物态方程是当今观测宇宙学的最主要问题之一.
暗能量它是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量,宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的.之所以暗能量具有如此大的力量,是因为它在宇宙的结构中约占73%,占绝对统治地位.暗能量是近年宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果.支持暗能量的主要证据有两个.一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明,宇宙在加速膨胀.按照爱因斯坦引力场方程,加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的暗能量.另一个证据来自于近年对微波背景辐射的研究精确地测量出宇宙中物质的总密度.我们知道所有的普通物质与暗物质加起来大约只占其1/3左右,所以仍有约2/3的短缺.这一短缺的物质称为暗能量,其基本特征是具有负压,在宇宙空间中几乎均匀分布或完全不结团.最近WMAP数据显示,暗能量在宇宙中占总物质的73％.值得注意的是,对于通常的能量（辐射）、重子和冷暗物质,压强都是非负的,所以必定存在着一种未知的负压物质主导今天的宇宙.
宇宙的运动都是旋涡型的,所以暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现.所以,在暗能量的旋转范围内能形成一种旋涡场,我们称之为暗能量旋涡场,简称为旋涡场.我们用En来表示太阳系的暗能量,用Ep来表示物质绕太阳系中心运动的总动能.当En=Ep时,太阳系旋涡场处于平衡状态,它既不会膨胀也不会收缩.但当En衰退时,太阳系旋涡场就会收缩,太阳系中所有的行星就会向太阳靠近.
要提及暗能量,我们不得不先提及另外一个和它密切相关的概念——暗物质,之所以将其称之为暗物质而不是物质就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别.普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西,小到原子、大到宇宙星体,近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系.普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线,从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到,但是暗物质恰恰相反,它根本不与光发生作用更不会发光,因为不发光又与光不发生任何作用,所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光它们都是百分之百的透明体!所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质,不管是电磁波、无线电还是红外射线、伽马射线、X射线这些统统都毫无用处,故尔不被人们的感知所感觉也不被目前的仪器所观测,故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为“暗物质”.