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世纪之谜,宇宙中的可怕的暗能量到底是什么?

 timtxu 2018-09-03

文章开始之前,先来解释一下,什么是暗能量!

暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。

今年6月,世界知名的美国科学杂志将8个宇宙列为未解之谜,其中暗能量位居第一,暗物质位居第二。暗能量是当今宇宙学中最困难的问题,美国杂志科学承认它可能永远不会被观测到。然而,宇宙的奥秘最近被中国学者所揭示。福州原始物理研究所的梅晓春和余平今年在美国的《国际天文和天体物理学杂志》上发表了三篇论文,证明暗能量根本不存在。

暗能量问题源于宇宙学观测,其中Ia超新星的高红移偏离了哈勃定律。在20世纪20年代,哈勃观察到光谱红移在星系外很常见,并提出了红移与距离成比例的转换定律。红移被解释为由运动速度引起的多普勒效应,并得出宇宙正在膨胀的结论。然而,由于引力相互作用的存在,宇宙的膨胀被认为是一个减速过程。

1998,宇宙学观测发现IA型超新星的高红移偏离哈勃定律。通过与标准宇宙学理论的拟合,得出暗能量约占宇宙总物质的70%,非重子物质约占26%,正常物质仅占4%的结论。人们认为宇宙不仅在膨胀,而且在加速膨胀,因为暗能量被认为是排斥性的,它的存在可以加速物质彼此的分离。

暗能量的概念在传统物理学中没有位置,因为它既不是一般意义上的物质,也不是一般意义上的能量。同时,随着宇宙膨胀过程中其他物质的密度降低,而暗能量的密度保持不变,我们的宇宙将最终被暗能量所支配。因此,如果暗能量确实存在,在足够长的时间之后,宇宙中所有物质的结构将崩溃。就星系、恒星和行星而言,我们人类和所有生物都将不再存在。因为那时没有更多的发光物体,我们的宇宙将进入真正的寒冷和黑暗的时代。

暗能量和宇宙加速膨胀理论由于对宇宙未来的影响而受到科学界的极大关注。目前,各国政府纷纷拨款,研究机构纷纷设立项目,许多物理学家投入暗能量的研究。暗能量已成为物理学和天文学中最热门的话题之一。但是暗能量的概念真的很奇怪。物理学家仍然不知道它是什么。根据预测,宇宙中70%的物质是暗能量,它也应该存在于太阳系和地球周围的空间中,并且能被我们感知到。然而,没有实验和观测证明暗能量的存在,也没有在太阳系甚至银河系的空间中观测到物质的加速分离。为了解释暗能量,物理学家提出了各种理论。

层出不穷,但到目前为止,还没有任何理论被认为是可能的。迄今为止,在物理学领域已经达成共识,即对暗能量性质的澄清将大大促进物理学基础理论的发展,甚至可能引发一场物理革命。

应当强调的是,宇宙的加速膨胀不是直接观测,而是基于超新星高红移观测与标准宇宙学理论拟合的预测。暗能量是一个纯粹的假设,物理学家还没有发现任何暗能量的暗示,甚至不知道暗能量在哪里是神圣的。因此,如果标准宇宙学是有问题的,暗能量和宇宙加速度的理论将立即被篡改。

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