暗能量真的是宇宙常數嗎?

lemoncai


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地球之所以能正常運行,是因為太陽的緣故;而銀河系可以正常運轉,是由於中心處黑洞的幫助。可以說,宇宙中的各色天體都需要依靠另一種能夠牽引自身的物質維持運轉,但宇宙呢?它是依靠什麼來維持自己“生命”的。

經研究發現,宇宙中存在一種神秘的暗能量,它無時無刻都在對人類造成微妙的影響。科學家還認為,如果可以揭開暗能量的謎團,不但可以預測宇宙的最終命運,還可以窺探到世界的真理。首先我們要知道一個事實:在宇宙的各個角落都會存在一種暗物質,大概是普通物質的5倍之多,我們無法觀察到它們,但卻藏在身邊的每個地方。

暗能量與暗物質雖看上去相似,但卻有所不同。在宇宙的構成中,行星、恆星甚至黑洞等普通物質只佔其中的4.9%,暗物質佔26.8%,而暗能量竟佔據了高達68%的比例。暗能量是怎樣被發現的呢?這源於天文學家哈勃的一次偶然機遇:在一次觀察天體時,哈勃發現距離地球越遠的星系會以更快的速度遠離地球,對此他進行了大量的研究,因此還證明了宇宙正在不斷膨脹。

1998年,兩個來自美國的科研團隊通過觀測Ia超新星得到的數據證實,宇宙確實在不停膨脹中,並且速度越來越快。並提出了結論:宇宙膨脹這個現象在138.2億年前就已經開始發生。他們推斷,造成宇宙膨脹加速的根本原因就是暗能量。

暗能量是一種比我們已知所有能量都要強大很多的能量形式,甚至還會將暗物質當作食物。暗能量的出現推動了宇宙的加速膨脹,這也意味著今後的每一秒都會變得更加延長。而宇宙中暗能量的總和也會因為空間的增大而數量持續上升,就好似一個循環。

可暗能量是怎樣憑空出現的,科學家根據量子場論作出推斷,它們很有可能就是空間本身的能量。也就是說,即使宇宙空間是完全空白的,但也絕不是一絲能量都沒有。因為在這個理論之下,能量由空間本身產生,同時還會出現一些假想的亞原子粒子,正是這些粒子加速了宇宙,也被認為是組成暗能量的候補粒子之一。暗能量也可以被理解為和萬有引力的作用相反,不能以常規物理的思維方式考慮。

但這些猜想也衍生出了一些問題:經過大量計算後,科學家發現暗能量的理論值比實際測量到的數字要多出很多倍;而暗能量的另一種假設形式是一種名為第五元素的能量牆,它可以被理解為是四種基本作用力之外的,現代科技無法探測到的第五種作用力。

可惜的是,目前為止仍然沒有任何結果可以證明以上假設,暗能量對於人類來說也依舊是個謎。它的存在主宰了宇宙的命運,如果暗能量的總量繼續上升,很可能導致宇宙加速膨脹到臨界點,而那個時候,各個天體的命運就是一個接一個的被莫名的引力撕裂,地球恐怕也不能倖免。

這並不是什麼好消息,但值得慶幸的是那一天的到來還非常久遠。在此之前,人類也有充足的時間去揭開暗能量的神秘面紗。

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