Što je tamna energija?

Tamna energija vjerojatno je trenutno najtajanstvenija ideja u cijeloj fizici. To je puno tajnovitije od tamne tvari, tvari koja je i sama skrivena u sjeni.Tamna materija, možemo barem mapirati i razumjeti ga kao fizički raspoređenog u svemiru, slično kao i uobičajena materija. Ali tamna energija je tako slabo shvaćena da je pojam jedva i definiran. Što je tamna energija? Tamna energija je sve ono što čini određene ogromne nedostatke u modernoj kozmologiji smislom.

Nakon Einsteina, fizičari su bili prilično sigurni kako se svemir razvija: Veliki prasak bacio je svu materiju prema van, kao što to čini eksplozija, a sada gravitacija usporava to širenje prema van prirodnom tendencijom materije da se ne želi odmaknuti od drugih materija. Einstein je rekao da je svemir statičan, ali je kasnije prihvatio dokaze Edwina Hubblea da se svemir zapravo širi i nazvao hipotezu o statičkom svemiru svojom 'najvećom greškom'.



Priznajte, znanstvenici: ovo ne

Priznajte, znanstvenici: ovo zapravo ne čini ništa.



Ipak, zasigurno čak i svemir koji se širi još uvijek mora stvoriti neki osjećaj. Bilo je nejasno hoće li se svemir ikada u potpunosti prestati širiti ili će se možda početi smanjivati ​​na sebi što je rezultiralo eventualnom Velikom krizom. Ipak, jedno je bilo sigurno: svemir sigurno nije postao veći brže.

Osim što jest. Studije koje su proučavale supernove tipa Ia, takozvane 'standardne svijeće' u astronomiji, dale su prvi dokaz da se širenje svemira ne događa sve sporije, već sve brže kako vrijeme prolazi. Stigavši ​​1998. godine, ovo je bila jedna od najvećih znanstvenih najava stoljeća. Kasnije, dokazi iz stvari kao što su karteKozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje pokazao je da je to točno: uprkos gravitacijskom utjecaju materije, svemir se širi sve brže.



tamna energija 5Više od toga, činilo se da ih jednostavno ima više stvari u svemiru nego što je bilo poznato. Prethodno spomenute CMB karte mogu pružiti vrijednost koja se naziva kritična gustoća, a koja bi uz određena promatranja trebala biti jednaka ukupnoj količini materije i energije u svemiru. Stvarna uočljiva količina nije izjednačena s ovom brojkom, čak i ako se uzme u obzir tamna tvar, čini se da svemir još uvijek ima otprilike trećinu više stvari u njemu kako se očekivalo.

Fizičari su shvatili da ova dva promatranja mogu imati identična objašnjenja: u svemiru postoji puno više energije nego što smo ranije shvatili, a ta bi energija mogla biti pokretač širenja koje promatramo u svemiru.

Najvažnije je da je jedno od drugih imena na koje biste mogli naletjeti zbog tamne energije 'energija svemira'. Einstein je to nazivao kozmološkom konstantom, ali nije dobro razumio na što je to mislio (dio razloga zašto ga je tako jako opeklo). To bi tamnu energiju učinilo unutarnjim svojstvom prostora - ako u nekom prostoru imate malo tamne energije, a zatim taj prostor proširite za 100%, ne razrjeđujete tamnu energiju koju ste imali jer će novi prostor koji ste upravo stvorili imati tamna energija sva svoja. To znamo, jersvi prostor ima tamnu energiju, ili inače ne bi bio prostor, prema definiciji pojma ove teorije.



Dakle, kako se svemir širi, ova energija može nastaviti pokretati to širenje, jer se ne razrjeđuje. Da jest, poput uobičajene materije i energije, njezin bi utjecaj bio zamagljen do te mjere da je gravitacija dominirala i da bi se širenje usporilo ili zaustavilo.

tamna energija 4Veliki problem ove ideje je taj što možemo izračunati kolika bi trebala biti vrijednost kozmološke konstante - odnosno snage hipotetičke odbojne sile tamne energije - i taj proračun dovodi do brojki mnogo više nego što zapravo promatramo. Da je kozmološka konstanta ono što bi trebala biti, svemir bi se raspršio mnogo bržom brzinom nego što zapravo promatramo, osim ako mu se suprotstavi neka druga nepoznata sila.

S druge strane, konkurentska teorija tamne energije kaže da bi to moglo biti kvantno polje koje ispunjava prostor, prisiljavajući ga da se širi jednostavnom punoćom. Umjesto da više prostora stvara više tamne energije, u ovoj se koncepciji svemira stvar događa obrnuto.

Međutim, ova ideja trebala bi implicirati da bi orbite planeta i drugih makrorazmjera bile poremećene tamnom energijom - ali čini se da nisu. Neki su fizičari postavili takozvano 'kameleonsko' polje za tamnu energiju, koja se raspršuje u ništa kad dođe u kontakt s vrlo gustim ili masivnim objektima. U ovom bi se slučaju 'vrlo gusto' odnosilo na sve veće od samo nekoliko atoma.

Primijetit ćete da postojimnogo nagađanja na ovom polju i puno želja. Kako znamo da tamna energija nije još jedna od Einsteinovih kozmoloških konstanti, izmišljeni koncept izmišljen da potkrepi neuspjelu teoriju? Zašto tamna energija ne bi mogla biti samo još jedan lud pokušaj objašnjavanja neugodnih zapažanja?

tamna energija 2

Niz karata svemira koji koncentrično zatvaraju Zemlju.

Zbog zračenja Kozmičke mikrovalne pozadine - na to ste zaboravili, zar ne? Znanstvenici možda ne znaju puno o tamnoj energiji, ali znaju da ona gotovo sigurno postoji zbog njihove sposobnosti da uračunaju ukupnu količinu materije i energije svih vrsta. Ova energija, većina svemira, daleko je najizgledniji kandidat koji uzrokuje ubrzano širenje svemira. Proračuni su stavili sigurnost postojanja nečeg sličnog tamnoj energiji od 99,996%.

Ali nemojte pogriješiti: tamna energija jedan je od najmanje razumljivih koncepata koje je znanost široko prihvatila. Razumijevanje tamne energije ne bi bilo samo filozofski važno, već bi znanstvenicima dalo puno precizniju predodžbu o tome kako je svemir nastao i evoluirao nakon te točke.

Istraživanje mračne energije i druge studije na razini svemira mogu mnogo ponuditi budućnosti istraživanja tamne energije, aliVeliki hadronski sudarač, koji je nedavno otvoren nakon značajnih nadogradnji električne energije, mogao bi pružiti potpuno novi oblik dokaza o tom pitanju. Razbijajući atome tako nasilno, konačno će moći izmjeriti tamnu energiju u boci.

Pogledajte našu seriju 2007es.com Explains za detaljnije izvještavanje.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com