Apakah tenaga gelap?

Tenaga gelap - bentuk tenaga yang dominan di angkasa - memacu pengembangan alam semesta yang semakin pantas, tetapi sifatnya kekal sebagai misteri yang lengkap. Inilah yang anda perlu tahu tentang tenaga gelap .

Tenaga gelap ialah bentuk tenaga hipotesis yang dicadangkan oleh ahli fizik untuk menjelaskan mengapa alam semesta bukan sahaja mengembang, tetapi mengembang pada kadar yang sentiasa meningkat.

Fikirkan tenaga gelap sebagai "rakan sejawat jahat" graviti — kuasa "anti-graviti" yang mencipta tekanan negatif yang memenuhi alam semesta dan meregangkan keseluruhan fabrik ruang-masa. Dengan berbuat demikian, tenaga gelap menolak objek kosmik pada kelajuan yang semakin meningkat dan bukannya menariknya bersama seperti yang dilakukan oleh graviti.

Tenaga gelap dianggarkan membentuk kira-kira 68% hingga 72% daripada jumlah tenaga dan jirim di alam semesta—jirim/tenaga "belanjawan" alam semesta—yang bermaksud ia sangat menguasai kedua-dua jirim gelap dan jirim harian.

Satu-satunya jawapan sebenar kepada soalan "apa itu tenaga gelap?" Pernyataan "kami tidak tahu" semasa mungkin kedengaran tidak memuaskan. Walau bagaimanapun, saintis tidak sepenuhnya jelas mengenainya. Terdapat beberapa "calon" terkemuka untuk menerangkan tenaga gelap, termasuk tenaga vakum ruang - zarah yang benar-benar muncul dan hilang dalam ruang kosong - dan "kuasa kelima" yang bertanggungjawab terhadap tekanan negatif yang boleh menyebabkan pengembangan dipercepatkan alam semesta.

Kemungkinan lain ialah pelbagai "rasa" medan yang berbeza yang boleh menyumbang kepada tenaga gelap, seperti medan tenaga rendah yang dipanggil "quintessence," medan tachyon - zarah hipotesis yang bergerak lebih pantas daripada cahaya dan dengan itu membalikkan masa...

Semua ini masih hipotesis semata-mata, bermakna satu-satunya cara kita benar-benar boleh "mengetahui" apa tenaga gelap sekarang adalah melalui kesannya terhadap alam semesta.

Soalan lazim tentang tenaga gelap

Mengapakah tenaga gelap merupakan bahagian penting alam semesta?

Kira-kira 25 tahun yang lalu, telah ditentukan bahawa Alam Semesta berkembang dan pengembangan itu semakin pesat dari semasa ke semasa. Proses ini telah berlaku sejak 5,000 juta tahun yang lalu dan menyebabkan galaksi-galaksi itu terpisah. Walaupun semua pemerhatian kosmologi menyokong fenomena ini, kami masih tidak mempunyai penjelasan untuk aliran pengembangan ini. Walau bagaimanapun, kita tahu sifat-sifat bahan yang menyebabkan kesan ini: ia mestilah bahan atau cecair yang mengatasi sifat graviti graviti, dan ia mesti dicairkan dan disebarkan sepanjang ruang-masa.

Pada tahun 1999, ahli fizik Michael Turner menamakan komponen hipotesis belanjawan kosmologi: tenaga gelap. Ramuan terakhir diperlukan untuk memberikan penjelasan yang munasabah untuk trend pengembangan semasa Alam Semesta. Tanpanya, pengembangan akan menjadi perlahan dan akhirnya Alam Semesta akan meletup, mengecilkan jarak antara galaksi yang diperhatikan dalam struktur berskala besar.

Bagaimanakah kita tahu bahawa pengembangan yang didorong oleh tenaga gelap bukan hanya berkaitan dengan Big Bang?

Ya, model kosmologi kami meramalkan alam semesta yang berkembang, dan oleh itu kewujudan peristiwa yang kami panggil Hot Big Bang. Walau bagaimanapun, keadaan semasa pengembangan tidak tetap dari semasa ke semasa, sebaliknya semakin meningkat; Oleh itu, kadar pengembangan yang meningkat ini mesti didorong oleh faktor lain, yang tidak aktif terutamanya pada peringkat awal Alam Semesta atau pada masa galaksi terbentuk.

Mengapa tenaga gelap begitu misteri?

Kerana kita tidak boleh mengukurnya secara langsung, apatah lagi mengetahui ia diperbuat daripada apa, membina eksperimen untuk mengesan dan mengkaji sifat sebenar adalah satu cabaran. Selain itu, pemerhatian semasa tidak bersetuju dengan nilai halaju Hubble pada masa ini, jadi kami tidak pasti sama ada tenaga gelap berubah dari semasa ke semasa dan, jika ya, bagaimana ia mempengaruhi dinamik pengembangan. Kami mempunyai petunjuk, tetapi masih jauh lagi sebelum kami "mendedahkan" sifat dan ciri tenaga gelap.

Apakah perkara utama keraguan tentang tenaga gelap?

Menurut kebanyakan pemerhatian, "calon" yang paling mungkin untuk tenaga gelap ialah pemalar kosmologi, yang sering dikaitkan dengan turun naik vakum kuantum. Ini adalah penjelasan pilihan (dan paling mudah) untuk tenaga gelap, sehingga ia termasuk dalam model kosmologi standard. Tetapi terdapat cadangan lain, seperti medan skalar, galleon, aksion, medan tachyonic, atau bahkan model tenaga gelap dinamik, antara banyak idea lain.

Sukar untuk meramalkan sama ada kita akan menyelesaikan misteri tenaga gelap dalam 10 tahun akan datang, tetapi buat masa ini, saintis angkasa pasti berada di landasan yang betul untuk memahami peranannya. Terdapat banyak data untuk membimbing perjalanan ini dan pastinya kami sedang membuat kemajuan dalam memahami apa itu tenaga gelap dan asal usul kosmiknya.