暗能量巨大吗
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/23 21:02:26
暗能量巨大吗
暗能量巨大吗
暗能量巨大吗
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与万有引力来推动的.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.人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.
最伟大的革命,在科学界,往往造成现实与期望之间最细微的差别。 16世纪,哥白尼提出地球不是宇宙的中心,他的论点的基础上,似乎很多人的时候,但一些天体深奥细节的运动。今天,一个新的科学革命,已在11年前用的加速膨胀的发现宇宙开始。在超新星的亮度细微的差别,并给了天文学家得出结论:构成宇宙的所有物质成分,70%是完全未知的。换句话说,该空间填充有来自任何其他物质不同的组合物 - 它们总是推宇宙的膨胀,...
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最伟大的革命,在科学界,往往造成现实与期望之间最细微的差别。 16世纪,哥白尼提出地球不是宇宙的中心,他的论点的基础上,似乎很多人的时候,但一些天体深奥细节的运动。今天,一个新的科学革命,已在11年前用的加速膨胀的发现宇宙开始。在超新星的亮度细微的差别,并给了天文学家得出结论:构成宇宙的所有物质成分,70%是完全未知的。换句话说,该空间填充有来自任何其他物质不同的组合物 - 它们总是推宇宙的膨胀,不像阻碍膨胀的其它物质。这种成分被称为暗能量(暗能量)。 10年后,一些暗能量的存在,宇宙学家还是觉得不可思议,甚至开始重新思考那些最初的黑暗能量,使他们获得基本的假设。一个假设是科学革命的早期产品 - 哥白尼原理(哥白尼原理)。该原则指出,地球的位置既不是中央的宇宙,也没有任何特殊的。如果我们放弃这个基本原则,这种现象可以解释这些观测,但不诉诸宇宙暗能量的图片,将会令人惊讶的发现。大多数人都非常熟悉这样一个概念:我们地球的粮食也不过是尘埃在宇宙中,一个不起眼的普通围绕恒星旋转的边缘附近的星系。在我们的宇宙,其中,像至少数十亿个星系,比我们的宇宙视界的广泛分布,甚至更多(宇宙视界,我们可以观察到的最远边界) - 这使我们相信,他是在宇宙中有没有系独特的地位。然而,很少有证据支持宇宙的这样一个不起眼的看法?我们怎样才能确定它们是否在其特殊的地位?天文学家通常跳过这些问题,假定可以忽略不计显然,我们并不需要进一步探讨。也许我们真的是在宇宙中的一个特殊的地方 - 考虑的可能性,很多人似乎是不可思议的。然而,这是看一些世界各地的物理学家团队正在认真思考最近。具有讽刺意味的是,假设在宇宙中自己的渺小,宇宙学家恰恰提供了强大的解释力。提出按照感应哥白尼宇宙学原理原则(宇宙学原理)声称:在任何方向的任何时间点从太空看任何,看起来像宇宙一样。这种假设使我们能够把自己放在一个角落里,看看有什么宇宙外推到整个宇宙。宇宙学家已经付出了巨大的努力,以宇宙学原理为基础,建立了一套科学的宇宙学模型的最高标准的代表。结合空间的现代科学,时间和理解宇宙学原理件事意味着:空间不断扩大的宇宙是冷的,里面装的是从宇宙的火热开始遗迹 - 所有这些预言已被证实由一个天文观测。例如,天文学家发现,光从遥远的星系头发比邻近星系偏红似乎轻一些的头发。这种现象被称为红移(红移)将能够使用空间扩展来巧妙解释,因为随着空间的扩大,光会相应地拉长。微波辐射探测器也发现极早期宇宙发射 - 宇宙微波背景辐射(宇宙微波背景)。这个遗迹大爆炸原始火球的,像一层帷幕包裹在空间各个方向,平滑几乎无懈可击。为了公平起见,可以成功地解释这些现象,我们把自己当成谦虚的态度是信用 - 假设宇宙中更重要的他们的地方,越能充分探索宇宙。卡米洛特遥远的超新星的黑暗时代总是比预期的科学家更暗,如果我们坚持宇宙学原理,这意味着暗能量在宇宙中存在。既然如此,为什么我们不能自满?如果宇宙学原理确实是如此成功,为什么还要问呢?问题是,最近的天文观测有一些非常奇怪的结果。在过去的十年里,天文学家发现遥远的超新星,以确定红移的程度,所观察到的亮度总是暗于预期。红移超新星爆炸标示的空间,因为其规模的扩大。测量遥远的超新星发光的红移程度,宇宙学家可以推断,当超新星爆炸宇宙小得多比今天的规模。红移超新星的程度越高,当它爆炸时,小宇宙的大小,所以从那时到现在,宇宙膨胀的幅度就越大。超新星的观测亮度为我们提供了一种方法,它测量了我们的距离,从而揭示了超新星爆炸已很久以前。如果一定程度的红移超新星已经确定,但它看起来像亮度和低于预期,超新星的距离将肯定比天文学家更远的想法。点燃它需要更长的时间才能达到我们的脂肪,这意味着从当时的宇宙到现在规模的扩大规模,一定花了更长的时间。因此,宇宙在过去的扩张速度有些慢于科学家此前预期。事实上,遥远的超新星看起来很暗,所以跟上宇宙的加速膨胀,必须扩大其当前的速度。这种加速膨胀引发了宇宙学的一场革命:在宇宙中的物质吸引的时间结构,扩张速度放缓,但超新星的数据表明,情况正好相反。如果宇宙学家接受宇宙学原理,并假设宇宙的加速膨胀似乎无处不在,我们可以得出结论:宇宙必须能够产生排斥力充满了奇异的能量 - 暗能量。在基本粒子和力的物理学家描述的标准模型中,暗能量不与任何匹配。这是一个还没有被直接观测到的材料,其性质是我们所见过的东西不同,其能量密度比最简单的想法,我们可以使幅度的120订单(根据量子场论计算真空能量较低,暗能量10120倍的能量密度)。这可能是暗能量,物理学家有一些想法,但还是纯粹的投机。总之,暗能量,我们几乎可以说是一无所知。无论可能是什么暗能量,研究人员正在研究一系列雄心勃勃的,代价高昂的地面和太空探索任务,寻找暗能量和确定其性质。对于许多人来说,这是一个面向现代宇宙学的最严峻的挑战。光明之路如果我们生活在足够的巨洞里面一个巨大的宇宙解释观测到的超新星的数据可以完全不暗能量。在传统的宇宙观描述,指的是宇宙膨胀的宇宙作为一个整体,扩展发生。说话如气球被夸大:我们说如何填充气囊,是该气囊的大小,气球和不特定于每个块的数量的扩展。但是,我们已经看到了一些奇怪的聚会气球,他们的扩张并不统一。例如,一个长条形气球充气,一个圆圈将是对快速扩张的侧面和鼓起来的另一端部将延长早已过去。抛弃了宇宙学原理的角度宇宙另一点,空间也可以是不平衡的扩张。在此表面上的宇宙,一个更加复杂的情况。让我们看看在这个模型中,这是开普敦大学(开普敦大学)以下乔治 - 埃利斯(乔治·埃利斯),查尔斯 - 赫拉比(查尔斯·赫拉比)和Na奇木 - 穆斯塔法国(Nazeem穆斯塔法·)是首先提出,后来巴黎 - 默东天文台(巴黎 - 默东天文台)玛丽 - 诺艾尔 - 蔚立业(玛丽 - 诺伊尔Célérier)的进一步发展:首先,假设扩展整个宇宙放缓,因为材料始终处于吸引和空间,防止其向外扩张,那么,假设我们生活在一个巨大的宇宙超级巨洞(宇宙虚空)正在 - 是不是里面的巨型无人的空孔,但无论在其他地方只有一半的平均密度和甚至三分之一。一个更加开放的空间区域,里面所含的物质越少可以减缓扩张空间,因此,内部扩展溶洞更快的速度比其他人 - 心的最迅速膨胀,接近扩张放缓的边缘,因为高密度区域的洞穴巨人以外已经开始在边缘附近发挥作用。任何时间,空间的不同部分的扩大率是不一样的,像那些奇形怪状的气球膨胀不均匀的膨胀。设想在这个宇宙不均一些超新星在不同的地方爆发,一些靠近巨洞的中心,靠近边缘的一些巨洞,也有位于外一些巨大的漏洞。如果我们靠近巨洞的中心,一颗超新星远离我们的速度较慢周围扩展空间的速度。光对我们在传播的过程中,膨胀速度会更快通过它发送的区域。通过空间拓展的区域每一个光会延长积聚产生这种效果,我们观察到的红移光。红移光传播这样在一定距离的宇宙后产生的,不是以相同的速度(也就是我们身边的膨胀速度)的宇宙红移整体扩张产生略低。反过来,光在这样的宇宙,以达到一定的红移,它必须比光的传播距离的宇宙膨胀速率的传输距离一致更长 - 也就是说,这颗超新星必须远离我们,因此看起来更暗。换句话说,当时的模型的变化的膨胀率从空间转移。这样一来,宇宙学家需要引入暗能量,超新星的亮度可以解释所观察到的事实,暗于预期。为了使这个可行的另一种解释,我们必须生活在一个真正的宇宙尺度达到巨洞。超新星的观测范围已经扩展到数十亿光年远,占据了整个宇宙的很大一部分可以观察到。为了解释这些观察,巨孔的大小必须达到类似规模。是否任何人的标准,这是巨大的,足以叫了起来。
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