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什麼是暗能量。与暗物质有什麼关系。
当时科学家们在研究星系结构时发现,恒星之间并未产生足够的引力聚集成星系,它们本应该四处飞散。
于是有科学家提出宇宙中或许存在一种尚未发现的物质,它为星系的组成提供了额外的吸引力。
这种被假设的物质就被称作暗物质。
暗物质曾经是一种假设存在的物质,目前已被证实存在,但人们对它的了解还处于很肤浅的阶段。
而暗能量也源自假设,但至今未证实存在。
科学家在研究1a型超新星的过程中发现我们的宇宙正在加速膨胀。
我们按照惯性原理,宇宙中的天体无论如何运动,都应该保持相同的速度和方向。
而在引力作用下,我们的宇宙膨胀速度更应该不断减缓才对。
但通过观察科学家们发现我们的宇宙在引力和惯性作用下居然还在加速膨胀。
于是科学家认为有一种未知的力在推动宇宙的加速膨胀,这个“假设”存在的力就被称为暗能量。
但至今还未能证实存在。
所以暗物质和暗能量之间并没有什么关系,虽然名字挺像。
暗物质也与反物质不同,切勿混淆。
暗能量准确的说和“能量”没有关系,它是一种假设存在的力。
也许我们的宇宙并不止四个基本力而是五个基本力也说不定,这还有待人类的探索与发现。
宇宙收缩理论:空间收缩产生“错觉”,宇宙不存在暗物质和暗能量
从 “宇宙收缩” 模型中, 引力场下的空间的收缩 ,我们借助哈勃定律, 解释“暗能量”和“暗物质”的效应。
几十年都未被发现的 “暗能量”和“暗物质”! 对此,你不表示疑问么?
“哈勃定律”,从观察中得知,星系似乎在加速移动。
推动这一过程的能量源被称为暗能量(未被证实),为了维系宇宙结构,又提出了暗物质的概念。
这么多年的研究,至今未找到暗能量、暗能量。
因此 ,科学家尝试提出了一种新的解释, “收缩的宇宙”假说 。
用另一个假说取代暗能量、暗能量。
在“收缩宇宙”模型中,确定了引力场引起的空间收缩,这个 空间内的所有物体都在收缩,可以被不受引力场影响的观测者探测到 。
比如地球收到地球本身的引力场作用,还有太阳、月球、遥远的星系等等。
假设地球上一个一米长的物体,从一个不受引力影响的观察者的角度来看,随着时间的推移,这个物体的尺寸将会减小。
当然,对于在地球上的观察者来说,不会有任何变化,因为本身还有测量仪器都在同时收缩,因此同一引力场下观察者的测量结果不会随时间的变化而发生变化。
外部空间的观测 :然而,在星系间的空间中,引力场实际上是零的,因此, 这个空间不会遭受像我们在地球上所经历的那样的收缩 。
因此,在星系空间中没有大引力场的情况下,遥远的星系空间不会像地球空间收缩的比例收缩,也就是说收缩比不同。
比如一个遥远的星系发出的光子到达我们的地球所需很长的时间。
这可能是数十亿年的时间。
我们空间的尺寸与原来相比将缩小,而这个光子发射的星系不受这样的引力影响。
我们局部空间的缩小和“测量的标准也相应减小”(比如原来10亿年前的1米,现在可能只有0.5米),将导致我们与该星系的距离测量起来比光子发射时的距离更大。
上半篇的结论:我们的空间 收缩一半 所需的时间,是 100亿年 。
以下为公式推导计算,需要仔细看的蓝色字可以参考下。
这会涉及到四个概念,本地空间“LS”和本地观察者“LO”, 外部空间“LS”和外部观察者“SO”。
再举例说明概念。
L 0 :作为L O 标准测量长度,T 0 :L 0 的时间 ,T J :当L 0 缩小一半所需要的的时间(Δ=0 ) 。
“LO”将不会注意到标准测量器“L 0 ”的变化,因为标准测量器所在的空间所有内容都以相同的比例减少。
然而,“SO”,经过一段时间的“t”(“t”>“t 0 ”),将看到“L O ”的标准测量器减小到一个更小的大小“L”。
如果引力场是恒定的,那么“LS”(以及其中所包含的一切)收缩到其一半大小所需的时间,称为T J ,用“SO”测量,也将是恒定的。
局部空间收缩公式
假设:
公式改成
则
当然,如果星系间空间没有收缩,如果我们的“测量尺度”的尺寸减小,那么这个星系间空间在我们看来应该更大。
例如,如果在t=t 0 ,我们测量距离星系“X”的长度用标准L 0 测量,是D 0 的距离,一段时间“T j ”我们的将测量一半的初始大小L 0 ,因此,当我们(“LO”)测量星系的距离,D=2xD 0
我们应该注意到,在我们的“LS”大小内的度量不会改变,因为LS范围内一切都随着我们的标度和标尺的缩小而缩小,但是“OS”不像我们的“LS”那样收缩。
所以我们会有星系X正在远离我们的错觉。
这就是我们所说的“暗能量效应”。
我们应该注意到,在我们的“LS”大小内的度量不会改变,因为LS范围内一切都随着我们的标度和标尺的缩小而缩小,但是“OS”不像我们的“LS”那样收缩。
所以我们会有星系X正在远离我们的错觉。
这就是我们所说的“暗能量效应”。
D( t)是我们在“ t”时间后测量到的从地球到一个星系的距离。
得到距离的速度的公式
哈勃定律公式
等两公式相等时,得到
哈勃常数引入到D( t)
当H 0(哈珀常数)= 2.2e 18 s 1 , 我们得到T j ==3.15E17s =100亿年
也就是说,我们的空间收缩一半所需的时间,是100亿年。
我们的空间在每十亿年的收缩率:
值得注意的是,这个值(7%)与由星系NGC3034的“红移”计算出的收缩率完全对应。
目前,“NGC3034”的距离约为11E6光年(或1E23米)。
D 0 =9E22,也就是说,这个星系离地球比它看起来离地球近10%。
暗物质 与空间收缩之间的关系
假设我们现在从地球观察到一颗恒星围绕着星系的外围,与我们的行星(表面)距离为“D”。根据图,观测到的星系的“R”半径将与这个距离成正比:
正如我们之前看到的,在光子被发出的时候,真正的距离是d 0 ,
“暗物质”效应:M与实际质量M 0 的差值:
如果我们采用“收缩宇宙”,即引力场缩小它所穿过的空间,我们会发现星系的加速分离,通常是用所谓的“ 暗能量 ”来解释,是由这种空间收缩产生的一种“ 错觉 ”,因此就可以 排除暗能量的存在 。
另一方面,“ 暗物质 ”也可以用我们空间的引力收缩的相同效应来解释,因为星系的半径观察到的比它实际的半径大 ;因此,恒星的平移速度高于预期,观察到的物质比实际要重,提供了一种错觉,即有一个额外的、看不见的物质。
所以也 排除了暗物质的存在 。
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