Qaranlıq enerji nədir?

Gündəlik həyatımızda görə bilmədiyimiz və yaşamadığımız, amma kainatımızı daha da sürətlə uzaqlaşdıran bir şey haqqında necə düşünürük? Görüntü krediti: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee və P. Oesch (Kaliforniya Universiteti, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden Universiteti) və HUDF09 Komandası, CC BY

Gündəlik həyatımızda görə bilmədiyimiz və yaşamadığımız, amma kainatımızı daha da sürətlə uzaqlaşdıran bir şey haqqında necə düşünürük? Görüntü krediti: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee və P. Oesch (Kaliforniya Universiteti, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden Universiteti) və HUDF09 Komandası, CC BY


Robert Scherrer,Vanderbilt Universiteti

Qaranlıq enerjinin təbiəti bütün elmlərdə həll edilməmiş ən vacib problemlərdən biridir. Bəs qaranlıq enerji tam olaraq nədir və niyə var olduğuna hətta inanırıq?


Yüksələn nə aşağı düşməlidir ... doğrudurmu? Www.shutterstock.com vasitəsilə top şəkli

Yüksələn nə aşağı düşməlidir ... doğrudurmu?Www.shutterstock.com vasitəsilə top şəkli

Bir dəqiqə geriyə çəkin və daha tanış bir təcrübəni düşünün: topu birbaşa havaya atanda nə baş verir? Yerin cazibə qüvvəsi üzərinə çəkildikdə tədricən yavaşlayır, nəhayət havada dayanıb yerə düşür. Əlbəttə ki, topu kifayət qədər sərt atsaydınız (saatda təxminən 25.000 mil) əslində Yerdən tamamilə qaçacaq və bir daha geri dönməyəcək şəkildə kosmosa atəş açacaqdı. Ancaq bu vəziyyətdə belə, cazibə qüvvəsi Yerin əlindən qaçarkən sürətini yavaşlataraq topu zəif çəkməyə davam edərdi.

Ancaq indi tamamilə fərqli bir şey düşünün. Tutaq ki, bir topu havaya atdınız və yerə geri çəkilmək əvəzinə, top Yerdən dəf edildi və göyə daha sürətli uçdu. Bu heyrətamiz bir hadisə olardı, ancaq astronomların bütün kainatda baş verdiyini müşahidə etdikləri budur!

Elm adamları təxminən bir əsrdir ki, bilirlər kikainat genişlənir, bütün qalaktikalar bir -birindən ayrı uçur. Və son vaxtlara qədər elm adamları gələcəkdə kainat üçün yalnız iki mümkün variantın olduğuna inanırdılar. Əbədi genişlənə bilər (saatda 25.000 mil sürətlə atdığınız top kimi), ancaq çəkisi bütün qalaktikaları bir -birinə doğru çəkdikcə genişlənməsi yavaşlayır. Yoxsa cazibə qüvvəsi sonunda qalib gələ bilər və kainatın genişlənməsini dayandıra bilər və nəhayət topunuz yerə düşdüyü kimi 'böyük bir böhranla' geri çökə bilər.




Bu təsvir, kainat genişləndikcə fərqli zamanlarda məkanın soyutlanmış

Bu təsvir, kainat genişləndikcə fərqli zamanlarda məkanın soyutlanmış 'dilimlərini' göstərir.
Şəkil krediti: Ævar Arnfjörð Bjarmason,

Elm adamlarının iki fərqli olanda təəccübləndiyini təsəvvür edinkomandalar-dənastronomlar1998 -ci ildə bu davranışların heç birinin doğru olmadığını kəşf etdi. Bu astronomlar kainatın indikindən daha gənc olanda nə qədər genişləndiyini ölçürdülər. Bəs zaman maşını qurmadan bunu necə edə bilərdilər?

Xoşbəxtlikdən, bir teleskopedirzaman maşını. Gecə ulduzlara baxanda, bu gün necə göründüklərini görmürsən - ulduzları çoxdan - çox vaxt yüz illərlə tərk edən işığı görürsən. Astronomlar çox parlaq partlayan ulduzlar olan uzaq supernovalara baxaraq yüz milyonlarla il əvvələ baxa bilərlər. Daha sonra bu uzaq supernovalara olan məsafəni bizdən uçduqları sürətlə müqayisə edərək genişlənmə sürətini ölçə bilərlər. Kainatın yüz milyonlarla il əvvəl necə sürətlə genişləndiyini bugünkü genişlənmə sürəti ilə müqayisə edərək bu genişlənmənin əslindəsürətləndirməkhamının gözlədiyi kimi yavaşlamaq əvəzinə.

Hubble dərin sahəsindəki bu kimi qalaktikaları bir -birindən ayıran nədir? Şəkil krediti: NASA və A. Riess (STScI)

Hubble dərin sahəsindəki bu kimi qalaktikaları bir -birindən ayıran nədir? Şəkil krediti:NASA və A. Riess (STScI)


Kainatdakı qalaktikaları bir yerə yığmaq əvəzinə, cazibə qüvvəsi onları bir -birindən ayırır. Gündəlik təcrübəmiz cazibədar olduğunu göstərdiyi halda, cazibə qüvvəsi necə itələyici ola bilər? Eynşteynin cazibə nəzəriyyəsi, cazibə qüvvəsinin cazibə edə biləcəyini, ancaq çox xüsusi şərtlərdə itirə biləcəyini proqnozlaşdırır.

Cazibə qüvvəsi çox qəribə xüsusiyyətlərə malik 'qaranlıq enerji' adlandırılan yeni bir enerji forması tələb edir. Adi maddədən fərqli olaraq qaranlıq enerjiyə malikdirmənfitəzyiq və cazibə qüvvəsini itələyən bu mənfi təzyiqdir. (Adi maddə üçün cazibə qüvvəsi həmişə cazibədardır). Qaranlıq enerjinin bütün kainat boyunca hamar bir şəkildə ləkələndiyi görünür və adi cisimlə yalnız cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və laboratoriyada sınağı demək olar ki, mümkün etmir.

Elm adamları kainatın genişlənməsini sarı, yaşıl və ya mavi əyrilərlə təsvir etdiyini düşünürdülər. Ancaq təəccübləndirici hal budur ki, əslində qırmızı əyridir.

Elm adamları kainatın genişlənməsini sarı, yaşıl və ya mavi əyrilərlə təsvir etdiyini düşünürdülər. Ancaq təəccübləndirici hal budur ki, əslində qırmızı əyridir.

Qaranlıq enerjinin ən sadə forması iki fərqli adla gedir: kosmoloji sabit və ya vakuum enerjisi. Vakuum enerjisinin başqa bir qəribə xüsusiyyəti var. Kainat genişləndikcə genişlənən bir qutu düşünün. Qutudakı maddənin miqdarı, qutu genişləndikcə eyni olaraq qalır, ancaq qutunun həcmi qalxır, buna görə də qutudakı maddənin sıxlığı azalır. Əslində, sıxlığıhər şeykainat genişləndikcə aşağı düşür. Vakuum enerjisi istisna olmaqla - sıxlığı tam olaraq eyni olaraq qalır. (Bəli, bu nə qədər qəribə səslənirsə, bir o qədər də incə olmamasını kəşf etmək kimi).


Astronomlar göyləri araşdırmağa davam edir və qaranlıq enerji haqqında şübhələndiyimiz şeylərə əsaslanan daha incə detallar axtarırlar. Şəkil krediti: Reidar Hahn

Astronomlar göyləri araşdırmağa davam edir və qaranlıq enerji haqqında şübhələndiyimiz şeylərə əsaslanan daha incə detallar axtarırlar. Şəkil krediti:Reidar Hahn

Qaranlıq enerjini laboratoriyada təcrid etmək və ya araşdırmaq mümkün olmadığından, tam olaraq nədən ibarət olduğunu başa düşmək üçün necə ümid edə bilərik? Qaranlıq enerji üçün fərqli nəzəriyyələr, kainatın genişlənməsinin zamanla dəyişmə tərzindəki kiçik fərqləri proqnozlaşdırır, buna görə də qaranlıq enerjini araşdırmaq üçün ən yaxşı ümidimiz, ilk kəşfə əsaslanaraq, kainatın sürətlənməsini daha dəqiq ölçmələrdən gəlir. illər öncə. Fərqli elm adamları qrupları hazırda bu ölçüləri geniş şəkildə həyata keçirirlər. Məsələn,Qaranlıq Enerji Araşdırmasıbu tapmacanın həllinə kömək etmək üçün kainatdakı qalaktikaların paylanmasını xəritələyir.

Başqa bir ehtimal da var: bəlkə də elm adamları səhv ağacı hürərlər. Bəlkə də qaranlıq enerji yoxdur və ölçülərimiz əslində Einstein -ın cazibə nəzəriyyəsinin səhv olduğunu və düzəldilməsi lazım olduğunu bildirir. Günəş sistemində sınayanda Eynşteynin nəzəriyyəsi son dərəcə yaxşı işlədiyi üçün bu çox çətin bir iş olardı. (Etiraf edək ki, Einstein həqiqətən nə etdiyini bilirdi). İndiyə qədər heç kim kainatın doğru genişlənməsini proqnozlaşdıran və hələ də Eynşteynin Günəş sistemindəki nəzəriyyəsi ilə razılaşan Einstein nəzəriyyəsində inandırıcı bir inkişaf əldə etməmişdir. Bunu oxucu üçün ev tapşırığı olaraq buraxacağam.

Söhbət & apos; src = & imos/elm-tel/65/qaranlıq-enerji-nədir ..gif

Albert Einstein.

Albert Einstein.

Bu günə qədər ForVM -dən zövq alırsınız? Bu gün pulsuz gündəlik bülletenimizə üzv olun!

Bu məqalə əvvəlcəSöhbət. Oxuyunorijinal məqalə.