暗能量是什么东东 (暗能量是什么意思)

admin 2024-12-04 54 0

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暗能量是什么东东?

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。

暗能量主要有两种模型:宇宙学常数(即一种均匀充满空间的常能量密度)和quintessence(即一个能量密度随时空变化的动力学场)。

区分这两种可能需要对宇宙膨胀的高精度测量和对膨胀速度随时间变化更深入的理解。

因为宇宙膨胀速度由宇宙学物态方程来描写,所以测量暗物质的物态方程是当今观测宇宙学的最主要问题之一。

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。

我们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今天的宇宙。

宇宙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,我们称之为暗能量旋涡场,简称为旋涡场。

我们用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。

要提及暗能量,我们不得不先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、折散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。

暗能量是什么东东 (暗能量是什么意思)

什么是“暗物质”和“暗能量”?

到目前为止,物理学家和天文学家根据观测事实和理论推测,构建出各种各样的宇宙模型,其中最成功的是大爆炸宇宙模型,宇宙在加速膨胀也是公认的事实。

而暗物质是基于现有引力理论的一种假想物质,暗能量是基于现有宇宙模型的一种假想能量。

暗物质和暗能量的存在能够解释一系列令人困扰的天文观测现象,也能在现有理论模型下能够很好地解释宇宙的演化和存在,可是还没有实验能够直接探测到暗物质和暗能量并为它们的存在进行决定性地描述。

但是,很多新的观测现象都指向同一个事实:暗物质和暗能量是真实存在的。

一直以来,物理学对于物质本质的描述,朝着两个极限不断前进。

一个是微观极限,现在已经深入到原子核内部;另外一个是宏观极限,现在已经扩展到整个宇宙。

从微观上讲,标准模型能够解释到目前为止发现的大部分粒子,标准模型也是基于地球上的物质、对撞机产生的粒子以及宇宙射线而构建的;但是当人类将探索的触角伸向浩瀚无垠的宇宙的时候,发现了一些令人费解的现象。

20世纪30年代到70年代间,不少科学家在观测不同星系时发现引力质量比星系的光度质量大的多。

自此,科学家指出宇宙间存在大量看不见的物质——如果只有可见物质参与引力相互作用,那么从星系中心到旋臂,随着半径的增大,旋转的速度会越来越低。

根据天体物理的理论,这样会导致星系的不稳定。

我们通过中学物理学过的引力圆周运动公式,也可以简单地得到这一结论。

但实际观测表明,稳定星系旋臂的转动速度随着半径增大,呈现出一个恒定速度,这样才会使星系保持稳定。

而这个现象也说明,星系的大部分质量并不是集中在星系中心,而是有许多看不见的“暗物质”分布在整个星系,可见物质只是星系质量的一小部分。

我们知道,物理学发展至今,虽然理论物理已经可以完全独立发展,但理论正确与否,最终要经过可靠实验的检验,理论和实验相辅相成。

暗物质的提出,虽然只是来源于科学家们的头脑风暴和数学计算,但是对于人类认识宇宙有着重要意义。

至于理论最终会得到证实还是被推翻,还是要靠具体的实验探测来说话。

暗物质和暗能量有什么区别呢?

在我们的宇宙当中有着很多未解之谜,等待人类去发现也正是如此现如今科学家们仍在加紧速度去研究这些宇宙中的未知秘密。

但需要研究这些未知秘密,人们还需要延续几十年,乃至上百年一代又一代的科学家们,奋发图强,奋勇直追,才能研究出这些秘密。

那么在宇宙中它的暗物质和暗能量究竟是什么?两者的一个区别究竟在哪些地方?其中的表现主要体现在以下几点。

一、暗物质是参与构成宇宙的一种物质。

首先第一点就是暗物质它是参与宇宙构成的一种物质,这种物质它占占据着宇宙98%的质量。

但这种东西人们看不见也摸不着,只能估摸它在宇宙中它是的的确确存在的,主要目前人类并没有一个很好的科技产品能够探测出它的存在。

而暗能量却是另外一种东西,这种东西它也是能量的一种,只不过这种能量,它的爆发性比我们平常所知道的能量的爆发性更加的恐怖,很有可能这种东西就是宇宙大爆炸所爆发出来的能量。

二、暗能量是能量的另外一种形式。

其次,另外一点就是暗能量可能是能量的另外一种形式,这种形式的能量,它所产生的爆发可能比地球上的核能爆发产生的能量让更加的恐怖,而且爆发力更强,所释放的热量也足够巨大。

这种能量可能就是宇宙大爆炸所释放的能量,毕竟要炸出一个宇宙,它的能量岂能不恐怖,威力出巨大。

三、两者的区别主要还是体现在两者的一个形势上面。

最后一点就是关于这两种东西,它们的区别就是一个是物质,一个是能量而暗物质,它是宇宙构成的一部分,而暗能量的话,它就是宇宙所释放的能量,这种能量人类目前还未探测了解过。

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