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2020-05-30 14:26:39  阅读 084630 次 评论 0 条

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今朝最为盛行的宇宙教模子以为,正在宇宙加快收缩的面前,是一种我们称为“暗能量”的奥秘力气,而这类易以发觉的能量情势是恒定稳定的。

但是,按照一项新的研讨,暗能量完整有能够正在已往发作了变革。到场研讨的迷信家提出,那些变革能够招致了宇宙中布满了我们一样平常所睹的通例物资。从如今观察到的状况去看,宇宙中发作了一些奇异的工作:它正在收缩,但也布满了物资。跟着工夫的推移,一切那些物资的引力该当城市加缓宇宙的收缩。但是,宇宙收缩并出有放缓,以至出有连结不异的速度,而是收缩得愈来愈快。

每过一天,我们的宇宙便变得愈来愈年夜,愈来愈快。宇宙教家将招致这类加快收缩的能量情势称为“暗能量”,部门缘故原由是我们底子没有晓得它究竟是甚么,从那里去,未来会发作甚么。我们所晓得的是,从约莫50亿年前起头,暗能量便起头存正在并连续至古。

我们借晓得,正在那50亿年里,暗能量的“强度”(经由过程其稀度去权衡)连结得相称不变。暗能量仿佛并出有跟着工夫的推移而变强或变强,那使它成为一个宇宙常数。但是,晚期的宇宙十分奇异,而正在好久从前能够发作了一些愈加奇异的工作。若是那些工作实的发作过,那它们能够便会对宇宙汗青的其他部门发生庞大的影响。

固然我们险些没有领会暗能量的性子或成果,但我们晓得,暗能量除加快宇宙的收缩以外,别无它用。那是由于,从宇宙教的角度来讲,明天的宇宙显现出陈腐、冰冷战远乎灭亡的形态。

这类年夜范畴的寂静意味着宇宙中出有充足的能量(暗能量或其他)存正在。若是暗能量呈现一些出格的状况,好比随工夫而变革,实在其实不会有很年夜的影响,由于它曾经十分微小了。是的,暗能量正正在加快宇宙的收缩,但感化很轻细。那也是迷信家花了那么少工夫才肯定其影响的缘故原由。那一特性既限定了暗能量对宇宙的影响,也限定了我们对它的领会;对宇宙教家来讲,能够丈量的暗能量效应其实不多。比拟而行,晚期的宇宙要热很多,稀度更年夜,更松散,特别是更富有能量。

虽然暗能量正在约莫50亿年前呈现正在宇宙中,但那其实不必然是它的初次呈现。暗能量能够存正在于年青的宇宙中,并鞭策宇宙发作林林总总风趣的变革,然后临时消逝正在布景中。比来,一组实际物理教家正在思虑如许晚期的暗能量能够会做些甚么,他们正在2019年11月的一篇论文中陈述了研讨成果,并将其上传到预印本办事器arXiv.org上。

研讨职员发明,暗能量的长久颠簸能够会让夸克、胶子战沉子等奇特粒子布满晚期宇宙,终极固结成我们明天所知的本子。

按照那些研讨职员的道法,此次变革必然是正在宇宙暴胀以后发作的,其时宇宙正在很短的工夫内变得十分年夜。正在暴胀以后,全部宇宙险些皆是空的;暴胀前的一切物资皆像风中的尘埃一样被吹集了。正在那以后,必需有甚么工具去“从头减热”宇宙,正在我们常道的“年夜爆炸”中为宇宙带去新一轮的粒子。

年夜大都实际物理教家以为,不管是甚么惹起了宇宙暴胀,其自己必然也发作了再减热历程。但那项新研讨表白,晚期的暗能量能够经由过程落空本身能量的体例发生了大批的粒子。那是一个风趣的道法,但研讨职员的假定仍旧必需取之前稳固了我们对年夜爆炸战宇宙暴胀了解的观察成果相符合。若是暗能量是招致宇宙再热的缘故原由,那末我们该当会看到宇宙微波布景的尺度图象模子的纤细变革,那些变革反过去又影响了当代宇宙中星系的形式。

到今朝为行,宇宙再次减热的新模子取以后的一切察看成果皆是符合的,以至比传统的宇宙暴胀实际借更公道一些。可是,我们出有充足的疑息去判定那能否只是统计上的偶合。新一代的天体物理教东西,如好国国度航空航天局的年夜视场白中巡天千里镜(WFIRST),能够将有助于迷信家更好天文解暗能量及其正在晚期宇宙战明天宇宙中的感化。

暗能量及其存正在证据

经由过程今朝的观察数据,迷信家估量,宇宙中70%的能量由暗能量供给,约25%由暗物资供给,而我们一样平常所睹的通俗物资只供给了5%。我们今朝对暗能量的素质领会很少,只晓得它具有背压强,且远乎滑腻(即没有结团)。暗能量的更多性子由其压强取能量稀度的比值,即形态圆程参数去形貌。

暗物资的素质决议着宇宙的运气。实空自己具有的能量称为“实空能”,若是招致宇宙加快收缩的是实空能,意味着宇宙将永久加快收缩,宇宙中的物资战能量将愈来愈稀疏,星系之间将以愈来愈快的速率阔别相互,新的构造永久不成能再构成。若是招致现在宇宙加快收缩的暗能量是动力教的,则宇宙的将来将由暗能量场的动力教决议,有能够永久加快收缩,也能够从头进进加速收缩形态,以至能够膨胀。

从地理观察数据中领会暗能量形态圆程随工夫的演变汗青,关于摸索暗能量本职相当主要。那也是很多年夜型巡天方案的最主要迷信目的之一。2017年,天下最年夜星系巡天eBOSS国际科技方案协作构造操纵宇宙深处的类星体观察到了明显的重子声波振荡旌旗灯号,成为证实暗能量存正在的又一自力证据,也再次证实了宇宙正在加快收缩。

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