什么是暗能量？膨脹宇宙背后的秘密

2025-03-20 22:32?來(lái)源 溫州在線

人們認(rèn)為暗物質(zhì)將星系拉到一起，而暗能量則將它們推開(kāi)。

溫州網(wǎng)天文地理知識(shí)，暗能量約占宇宙的70%，但我們對(duì)其一無(wú)所知。宇宙中大約25%是同樣神秘的暗物質(zhì)，剩下只有5%是我們能看到和觸摸到的一切——由原子組成的物質(zhì)。

暗能量是科學(xué)家們?yōu)閷?dǎo)致宇宙隨著時(shí)間的推移而越來(lái)越快膨脹的未知力量起的占位符名稱。

但最近的一些宇宙線索正在逐漸推翻這一現(xiàn)象的主要理論，這最終可能意味著人類將不得不重新思考我們對(duì)宇宙的理解。

隨著幾臺(tái)新望遠(yuǎn)鏡開(kāi)始研究這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們希望很快能找到一些具體的答案。

以下是您需要了解的被許多科學(xué)家稱為宇宙最大謎團(tuán)的事情。

沒(méi)人知道。它是不可見(jiàn)的，并且不與物質(zhì)或光相互作用。

甚至可能根本不存在。

這個(gè)故事和其他一切一樣，開(kāi)始于大約138億年前的大爆炸，當(dāng)時(shí)宇宙開(kāi)始膨脹。

芝加哥大學(xué)理論天體物理學(xué)家約書(shū)亞·弗里曼告訴法新社，自那時(shí)起，兩股神秘力量之間就展開(kāi)了“宇宙拉鋸戰(zhàn)”。

人們認(rèn)為暗物質(zhì)將星系拉到一起，而暗能量則將它們推開(kāi)。

弗里曼說(shuō)，在宇宙形成的最初九十億年左右的時(shí)間里，“暗物質(zhì)占據(jù)了主導(dǎo)地位”，形成了星系和其他一切。

隨后暗能量占據(jù)了上風(fēng)，開(kāi)始加速宇宙的膨脹。

然而，在歷史上的大部分時(shí)間里，科學(xué)家們幾乎不知道這場(chǎng)激烈的爭(zhēng)斗正在發(fā)生。他們認(rèn)為宇宙的膨脹會(huì)因?yàn)橐Χ_(kāi)始減慢。

1998年，一切都改變了，當(dāng)時(shí)兩組天文學(xué)家注意到，遙遠(yuǎn)爆炸的恒星（即超新星）比它們應(yīng)有的距離要遠(yuǎn)。

這導(dǎo)致人們發(fā)現(xiàn)宇宙不僅在膨脹，而且膨脹速度越來(lái)越快。

那么是什么導(dǎo)致了這種加速呢？他們給這種奇怪的力量起了個(gè)名字：暗能量。

長(zhǎng)期以來(lái)，主流理論一直認(rèn)為空曠的空間本身會(huì)產(chǎn)生暗能量。

想象一下一杯咖啡，弗里曼說(shuō)。

他說(shuō)：“如果我從咖啡杯中去除所有粒子，由于我們所說(shuō)的量子真空，那里仍然有能量。”

這種真空能量被稱為宇宙常數(shù)。它是宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型Lambda-CDM中使用的理論，也是我們對(duì)宇宙如何運(yùn)作的最佳猜測(cè)。

但近年來(lái)，有多項(xiàng)科學(xué)成果似乎支持一種競(jìng)爭(zhēng)理論——“演化暗能量”——這使標(biāo)準(zhǔn)模型受到了質(zhì)疑。

周三，暗能量光譜儀的最新結(jié)果提供了最新跡象，表明暗能量實(shí)際上可能隨著時(shí)間的推移而減弱。

然而，研究人員強(qiáng)調(diào)，目前還沒(méi)有確鑿的證據(jù)。

如果證明正確，這將排除暗能量是宇宙常數(shù)的說(shuō)法。

它不可能是“空空間的能量——因?yàn)榭湛臻g不會(huì)改變”，該理論的主要支持者弗里曼解釋道。

暗物質(zhì)要想發(fā)生變化，很可能需要某種極其輕的、尚未被知曉的粒子的存在。

另一種可能性是我們的計(jì)算或?qū)χ亓Φ睦斫獯嬖阱e(cuò)誤。

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里經(jīng)受住了大量科學(xué)檢驗(yàn)，并一次又一次被證明是正確的。

弗里曼說(shuō)，沒(méi)有證據(jù)表明愛(ài)因斯坦是錯(cuò)誤的，但當(dāng)涉及到宇宙的最大尺度時(shí)，他的理論還有“一點(diǎn)點(diǎn)改變的空間”。

很快。了解暗能量的最好方法是觀察廣闊的天空，獲取盡可能多的星系和盡可能多的數(shù)據(jù)。

許多新望遠(yuǎn)鏡正致力于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

周三，歐洲歐幾里得太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)布了自2023年發(fā)射以來(lái)的首批天文數(shù)據(jù)——但任何暗能量的結(jié)果都還需幾年時(shí)間才能揭曉。

美國(guó)宇航局計(jì)劃于2027年發(fā)射的南希·格雷斯·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡和正在智利建設(shè)的維拉·魯賓天文臺(tái)也將致力于解決這一問(wèn)題。

弗里曼表示，對(duì)于暗能量來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，并補(bǔ)充說(shuō)，他預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)會(huì)有一個(gè)“明確的答案”。

弗里曼說(shuō)，沒(méi)有時(shí)間可以浪費(fèi)了。

“我們每等待一分鐘，就有星系從視野中消失。”

編輯： yujeu