神秘的暗能量,膨胀的成因?

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神秘的暗能量,膨胀的成因?

这个图表显示了自从大爆炸后扩张速度的变化。曲线越浅,膨胀速度越快。大约75亿年前,曲线有一个显著的变化,天文学家认为一个神秘、黑暗的力量使物体以更快的速度飞离。

美国航天局/太空望远镜科学研究所/Ann Field

图源:ifeng

关于暗物质有一点我们是心知肚明的:它存在很多。从宇宙微波背景的测量中,科学家们已经确定,暗能量占宇宙的能量密度的68%。

无论暗能量是什么,它必定带着负压渗透到空间中导致宇宙膨胀。暗能量被提出的一种形式,称为宇宙常数,表明其恒定的能量密度均匀填满所有的空间。该模型从一个词中借鉴它的名字,这个词来自于爱因斯坦最初的广义相对论方程。广义相对论旨在抵消重力和创建一个静态的,而不是扩大的宇宙。后来被称为爱因斯坦的“最大的错误”,这一术语本身并不代表一个物理模型,但这个宇宙常数,可能只是空间的能量,所谓的由量子理论预测出的真空能量。随着宇宙的扩张,创造了更多的空间,更多的暗能量形成。

另一家领先的模型是以太,以古代哲学中第五和最高元素命名,认为它应该渗透所有自然中,是天体的组成。以太理论是一种新型的能量场或流体空间,或者是第五根本动力。与宇宙常数不同(顾名思义,随时间保持不变),以太是动态的,随着时间的推移而改变。它甚至可以从一个吸引力切换到排斥力(反之亦然)。虽然以太和其他暗能量的动态模型都是有趣的可能性,但目前没有观测显示,暗能量是以一个恒定的状态方程w = -1,随着时间的推移而改变,这些测量的错误仍然很大。

宇宙学家们也考虑修改当前的引力理论,但是一项新的理论不仅要解释加速扩张,而且要解释其他引力之间相互作用,与爱因斯坦极其准确的广义相对论相比,有相同或更好的准确性。

图源:ifeng

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