概念定义
关于暗能量概念的起源,还得追溯到科学巨匠爱因斯坦。他在1915年的相对论中提出一组引力方程式,方程式的结果都预示着宇宙是在做永恒的运动,这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背,为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态,爱因斯坦又给方程式引入了一个项,这个项就是现在人们称之为的 “宇宙常数”。
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。
几十年前,天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人类生活的银河系越来越远的方向移动。但是,天体物理学家此前曾经指出,地心引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。
之后在1998年,两个研究小组通过观察Ia型超新星—一种罕见的恒星爆炸的现象,能够释放出数量巨大的,持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。
通过仔细测量来自这些活动的光是怎样向着可见光谱中红色的一端变化的——类似于当火车汽笛声离人越来越远时,声调也会越来越低的“多普勒效应”。他们发现在过去的数十亿年中,宇宙的膨胀速度加快了。“真空”空间(有科学家认为暗能量可能就是“真空”,“真空”不空。)本身似乎也在作为一种斥力起作用。
来源探索
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的斥力和万有引力来推动的。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。至今科学家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当今的宇宙。
本原物质
暗能量是什么物质的问题,长期以来,一直困扰着世界各国的科学家们。丹麦哥本哈根大学的科学家们最近公布了他们的研究成果,认为宇宙暗能量事实上很可能就是“真空”。
丹麦哥本哈根大学暗宇宙研究中心的科学家称,通过观测数十亿光年以外爆炸的超新星,研究人员非常精确地描绘了宇宙的膨胀历史,并据此推测出到底是何种神秘的力量在加快宇宙的膨胀。丹麦科学家称,天文学家们早就观测到宇宙一直都在膨胀,并且没有任何减速的迹象。科学家过去数年间共收集到60余颗超新星爆炸的数据,证实爱因斯坦的宇宙理论并没有差错,他提出的宇宙恒量可以解释奇异的膨胀加速。此前有一种理论认为暗能量也许是现有理论存在的漏洞,但观测结果却显示宇宙暗能量很可能就是“真空”。
丹麦科学家称,从哲学的角度来讲,暗物质和暗能量相继被证实存在,对人们的观念是一次极大的冲击和突破。当年哥白尼仅仅将宇宙的中心从地球搬到太阳,就引起了全世界的轩然大波,人们不得不重新审视自身在宇宙中所扮演的角色。天文学上的发现不断地突破人们刚刚建构的关于宇宙中心知识体系,直到爱因斯坦提出广义相对论后,人们才发现宇宙根本没有所谓的中心。暗物质和暗能量的存在 |