同样是以前人类无法想象的事情,但它们真的就存在于整个宇宙中,并占据了整个宇宙能量的70%左右。
暗能量的存在直到1998年才被天文学家初步证实。但对它理论上的猜测可追溯到爱因斯坦生活的年代,爱因斯坦在1915年提出了广义相对论,世界上的物理学家、数学家随即开始解其中的引力方程,方程解出之后,人们结论是宇宙不会完全静止,宇宙也没有静止点。方程的第一种解释:如果宇宙只存在引力,没有别的力作用的话,出于相互吸引,宇宙不可能静止;另一种解释:宇宙爆炸的那一瞬间获得了一个初速度,向外膨胀,但由于引力作用往回拉,宇宙肯定越胀越慢,趋向稳定。所以认为宇宙不是收缩就是膨胀。
要提及暗能量,要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、折射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”。
“暗能量”相比较暗物质更是奇特的有过之而无不及,因为它只有物质的作用效应而不具备物质的基本特征,所以都称不上物质故尔将其称之为“暗能量”,“暗能量”虽然也不被人们所感觉也不被目前各种仪器所观测,但是人们凭借理性思维可以预测并感知到它的确存在。
讽刺的是,暗能量的无处不在,反而让人们很难意识到它的存在。暗能量与物质不同,它是均匀分布的,不会在某个地方聚集成团。不论是在你家的厨房,还是在星际空间,暗能量的密度都完全一样,约为10-26千克/立方米,相当于几个氢原子的质量。我们太阳系中所有的暗能量加起来,与一颗小行星的质量差不多,在行星的“舞蹈”中,几乎起不了作用。只有在巨大的空间尺度上和时间跨度上,才能体现出暗能量的影响力。
运动形式
宇宙内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,称之为暗能量旋涡场,简称为旋涡场。
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。
是什么物质为什么会呈现这样的特质、这会不会是一种人类尚没有发现、更不曾知道的、全新的物质形态等问题还是一个谜。有人寓言,这种新的物质形态的一经出现和被发现必将导致物理学理论的新的大突破和新的革命。
能量分析
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。
问题是无人知道这个神秘力量是什么,更无人知道为什么是变快而不是变慢,是什么原因,它是如何发生的等等,关于这种力量及其载体至今无人能知 |