暗能量我们不断膨胀的宇宙中最大的谜团

　　当我们想到＂暗能量＂这个词时，我们大多数人可能会想到伏地魔、达斯维达或办公室里那个令人不快的人的形象——没有多少人会想到星星和宇宙。
　　自古以来， 人类就一直在研究恒星 。我们用夜空来引导我们，解释莫名其妙的事情，并寻求对人类状况和经验的洞察力。这些令人头疼的问题可能曾经只能通过信仰或宗教教义来回答，尽管可以肯定地假设至少有些人对空间、恒星和星系的本质感到好奇。
　　正如著名的童谣所说：＂闪烁，闪烁，小星星。我多么想知道你是什么人。＂
　　今天，科学正在回答有关恒星和宇宙的问题。科学家们发现 暗能量是一种排斥力， 导致宇宙以越来越快的速度膨胀。
　　这一精髓 长期以来一直困扰着天文学家和 宇宙学家，否认重力的自然拉动和预期的最终减速。我们仍然对暗能量一无所知，但以下是迄今为止我们所知道的简要指南。什么是暗能量？
　　当宇宙爆炸存在时，正如假设发生在 大爆炸 期间一样，初始速度应该是一个固定的运动速度。
　　牛顿第二定律 规定，物体的加速度等于作用在它上面的力除以它的质量。因此，随着时间的推移，曾经 早期的宇宙将变得具有更大的质量。从理论上讲，这将导致持续减速，因为质量增长得更广泛，但初始力保持不变。
　　相反，我们 在宇宙的测量中 看到了 加速和膨胀。
　　现有的明确观测结果是通过声学振荡 测量空间物体之间的距离，从而在测量星系团的重组时可以观察到放大的量子涨落。
　　追踪这些星系团可以让科学家绘制 宇宙历史上的膨胀图，这种技术类似于使用Ia 型 超新星 爆炸，发生在几光年外的爆炸，作为测量太空中遥远距离的灯塔。
　　将宇宙向外推的速度 似乎在增加。结果，科学家们看到在更短的时间内覆盖更长的距离。
　　那么这个宇宙 加速膨胀的未知来源是什么？一股神秘的力量被视为暗能量。
　　这个概念很难想象，尤其是因为 暗能量不是黑暗的—— 它是不可见的 。
　　想想在水上跳过一块石头。当石头跳跃时，它会远离你，最终减速并落入水中。
　　宇宙正在 执行某种类似的行动 ，尽管程度要复杂得多。
　　让石头代表物质。随着物质移动得越来越远，它的速度预计会降低。
　　但物质继续向外传播，永远不会落入已经存在的空间或塌陷到自身中。
　　所以，在这种情况下，石头是物质，水是空间，不断跳跃背后的自我延续的力量是 暗能量。
　　对暗能量驱动的宇宙加速膨胀的解释也可以分解为像烘焙食品这样简单的概念。
　　想象一下放入烤箱的蓝莓松饼面糊。蓝莓是物质，面糊是空间。
　　面糊在加热时 变稠、上升和膨胀，将蓝莓推得更远。
　　同样的事情正在我们的宇宙中发生。随着我们的宇宙膨胀，物质（行星、卫星、星系和恒星）的距离越来越远。
　　暗能量：我们不断膨胀的宇宙中最大的谜团为什么暗能量很重要？
　　能量有很多种——  机械能 、 核能 和 势能 ，仅举几例。虽然我们对这些类型的能量了解很多，但对暗能量仍然知之甚少。我们必须了解 暗能量及其工作原理，因为在很大程度上，它是我们宇宙的组成部分，并决定它的命运。
　　据估计， 暗能量约占宇宙的 68% 。
　　暗物质 占另外 27%，可见物质占宇宙的 5% 以下。
　　这种普通的可见物质称为 重子物质，由质子、中子和电子组成。什么是暗物质，它与暗能量有何不同？
　　从本质上讲， 暗能量加速了 宇宙的膨胀，而 暗物质则减慢了它的速度。
　　不同于普通物质， 暗物质是不容易有重子的粒子 ，辐射将检测出重子或普通物质。
　　而且 它也不是反物质的 。反粒子与 重子粒子相反，当我们试图探测暗物质的性质时，我们看不到反物质湮灭产生的伽马射线 。
　　目前关于暗物质 的 主要理论 估计，最有可能的是未知或假设的粒子，例如轴子。因此，这些是最有可能的暗物质的候选者。
　　轴子是假设 的暗物质粒子，包含弱粒子和低质量。这些也被称为弱相互作用大质量粒子 (WIMPS) 。
　　实际上，尚不清楚 暗物质是由什么构成的，但我们知道它的存在是因为它能够改变当前 星系的引力状态。
　　不仅星系在远离它们最初观察到的位置移动，而且距离星系中心最远的恒星和行星等空间物体的移动速度与靠近星系中心的速度相同。
　　这意味着未知物质正在 从银河系之外而不是物质最集中的核心作用于重子物质。
　　我们有理由确信，暗物质和能量的排斥力正在推动宇宙的膨胀，并随着它们的加速而不断增强。
　　尽管如此， 暗物质和暗能量仍未得到广泛理解，让位于宇宙中最重要的科学谜团之一。
　　暗能量：我们不断膨胀的宇宙中最大的谜团谁发现了暗能量？
　　像许多科学理论和发现一样， 暗能量是不同科学家随着时间的推移合作发现的发现。
　　暗能量的发现可以追溯到 1920 年代。
　　美国天文学家 埃德温·哈勃 ——哈勃太空望远镜 就是以他的名字命名的——推测星系正在远离我们的母星系（银河系）。此外，他假设它们的移动速度与它们行驶的距离成正比。他的猜想是由于对牛顿第二定律的评估，其中宇宙的加速度取决于原始爆炸力除以它的质量。
　　这些遥远的观察是 在研究超新星 时实现的，超新星是在坍缩时产生黑洞的力量。
　　这种说法认为我们的宇宙不再是它被认为是的稳定的实体，而是一个不稳定的、移动的实体。
　　银河系不稳定导致空间运动的理论大约出现在同一时间，即 宇宙的历史以及暗物质本身的存在可以追溯到一个单一的特定事件—— 大爆炸 。
　　大 爆炸表明宇宙的起源是由一个单独的原始原子分离并引起灾难性爆炸的。爆炸发出了我们今天看到的所有物质，总质量估计为 3 乘以 10 的 55 次方。
　　这一理论是由 比利时的神父和宇宙学家乔治勒梅特提出的。 他后来因这一发现而受到赞誉，并被认为是大爆炸理论的创始人。
　　但是，将在未来几十年改变宇宙学家道路的现代理论的名称不在勒梅特手中。
　　相反，它是一位 名叫弗雷德霍伊尔 的英国宇宙学家的结果，他强烈反对该理论并给它贴上这样的标签来谴责它的有效性，但这个名字仍然存在。 爱因斯坦的宇宙常数
　　当 爱因斯坦提出他的相对论 时，推导出了几个方程，其中的解释和理论在表示变量和设定过程中是一致的。 然而，当爱因斯坦的方程不能准确地描述现实时，出现了一个可观察到的问题。
　　阿尔伯特爱因斯坦的 宇宙常数 是对更大图景的临时解决方案。
　　在 爱因斯坦时代，理论认为宇宙是静止的而不是加速的。
　　这一理论导致 爱因斯坦的广义相对论（它解释了引力对时空结构的影响）方程缺乏平衡解。
　　为了补偿，他随便插入了一个大致为负的值来平衡。但是，当然，既然 已知宇宙会膨胀 ，这个值可以插入并作为变量处理，代表 暗物质的引力排斥。
　　在求解这个变量时，它所持有的值几乎与 爱因斯坦对静态宇宙的预测相同。
　　曾经被认为是 爱因斯坦最大的错误 现在是领先的暗能量力数学归纳法，这是他不知道的。
　　暗能量：我们不断膨胀的宇宙中最大的谜团暗能量被证明了吗？
　　普遍扩张背后的证据
　　一些科学发现支持 暗能量和宇宙膨胀。
　　在 1990 年代后期 ，两个天文学小组正在研究一颗已知的白矮星（一种在 超新星形成之前发生的缩小的恒星状态），它在很长一段时间前发生了爆炸，导致了我们最近才看到 的 超新星。
　　在进行这项研究时，他们希望确定宇宙速度下降的速度。
　　为了加强他们的主张，他们使用了 红移现象。
　　红移是使用波长来确定特定时间间隔内的距离变化。
　　大型空间体具有发射和吸收光的能力。
　　使用红移技术，随着空间体越来越接近观察点，由于波长减小，红色变得更亮。
　　随着它越来越远，随着波长的大幅增加，它变得越来越暗。
　　这些天文学家正在利用这颗超新星的 红移来确定它接近地球的速度，这将预测宇宙速度的下降。
　　他们预计会出现明亮的 红移，但他们发现的却是一种极其微弱的颜色。
　　显着的颜色变化表明距离自上次观测以来随着时间的推移而增加，这意味着宇宙正在膨胀并正加速。
　　引力透镜 提供了另一个证据。
　　引力透镜 是可见光通过宇宙巨星（例如星系）的弯曲。
　　星系有巨大的引力。在特殊情况下，它可以充当粗糙的镜头，扭曲其背后的身体形象或使其看起来比实际更重要。
　　天文学家使用引力透镜观察它们背后的空间物体，以证明 暗能量的存在。
　　他们发现这些应该保持在常数附近的图像要小得多，这意味着某种未知的力量导致它们的加速速度比预期的要快，这进一步提供了 暗能量的证据。
　　1960 年代， 天体物理学家  阿诺·彭齐亚斯和天文学家罗伯特·威尔逊 在新泽西州的霍姆德尔卫星天线站观测到了独特的无线电信号和微波放大。
　　在尝试制造射电望远镜时，他们遇到了意想不到的干扰——一种 静态的嗡嗡声 。
　　在考虑了噪音可能是什么之后，两人得出结论，噪音可能是 大爆炸爆炸的残余物。
　　今天，曾经只是令人讨厌的干扰现在被称为 宇宙微波背景 或宇宙背景辐射，这可能是大爆炸创造宇宙时爆炸的残余物。
　　再想一想石头在水面上移动时的跳跃；石头造成的涟漪效应继续向外渗透。
　　这种残余波运动类似于 彭齐亚斯和威尔逊偶然发现 的 大爆炸的微波辐射 或回声效应。 暗能量 的未来
　　粒子 天体物理学处于天文学和高能粒子物理学研究的前沿。
　　有 两个重要的天文台 可供 天体物理学家研究暗物质和暗能量及其对宇宙的影响：冰立方中微子天文台拥有地球上最强大的中微子 探测器 。此外，VERITAS 伽马射线天文台是 VERITAS 的所在地，是对 NASA费米任务 的补充。
　　似乎我们对这种 神秘力量的发现越多，我们的疑问就越多。
　　宇宙会永远膨胀下去吗？随着它继续加速会发生什么？
　　随着宇宙的不断发展和我们 目前的星系 之间的距离越来越远，地球上的未来人类可能 不会意识到许多恒星和行星的存在，因为它们会变得太远而无法看到。
　　科学家们曾经认为重力会减慢并有可能有一天会逆转宇宙膨胀。如果宇宙包含足够多的物质，则认为引力可能会取代膨胀并导致宇宙坍缩成自身，这是一种被称为大紧缩的假设现象。 暗能量仍然是个谜
　　我们对宇宙加速和暗能量的本质知之甚少。可以肯定的是，宇宙的膨胀并没有像许多人想象的那样因为引力而减慢，而是加速膨胀。
　　虽然我们确信暗能量的存在，但除此之外我们知之甚少。例如，科学家们只能推测暗能量是由什么构成的。尽管如此，天文学、 宇宙学和天体物理学领域的人们每天都在努力工作，以更多地了解暗能量的性质和存在。