文章開始之前,先來解釋一下,什么是暗能量!
暗能量是驅(qū)動(dòng)宇宙運(yùn)動(dòng)的一種能量。它和暗物質(zhì)都不會(huì)吸收、反射或者輻射光,所以人類無法直接使用現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)。
今年6月,世界知名的美國(guó)科學(xué)雜志將8個(gè)宇宙列為未解之謎,其中暗能量位居第一,暗物質(zhì)位居第二。暗能量是當(dāng)今宇宙學(xué)中最困難的問題,美國(guó)雜志科學(xué)承認(rèn)它可能永遠(yuǎn)不會(huì)被觀測(cè)到。然而,宇宙的奧秘最近被中國(guó)學(xué)者所揭示。福州原始物理研究所的梅曉春和余平今年在美國(guó)的《國(guó)際天文和天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表了三篇論文,證明暗能量根本不存在。
暗能量問題源于宇宙學(xué)觀測(cè),其中Ia超新星的高紅移偏離了哈勃定律。在20世紀(jì)20年代,哈勃觀察到光譜紅移在星系外很常見,并提出了紅移與距離成比例的轉(zhuǎn)換定律。紅移被解釋為由運(yùn)動(dòng)速度引起的多普勒效應(yīng),并得出宇宙正在膨脹的結(jié)論。然而,由于引力相互作用的存在,宇宙的膨脹被認(rèn)為是一個(gè)減速過程。
1998,宇宙學(xué)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)IA型超新星的高紅移偏離哈勃定律。通過與標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)理論的擬合,得出暗能量約占宇宙總物質(zhì)的70%,非重子物質(zhì)約占26%,正常物質(zhì)僅占4%的結(jié)論。人們認(rèn)為宇宙不僅在膨脹,而且在加速膨脹,因?yàn)榘的芰勘徽J(rèn)為是排斥性的,它的存在可以加速物質(zhì)彼此的分離。
暗能量的概念在傳統(tǒng)物理學(xué)中沒有位置,因?yàn)樗炔皇且话阋饬x上的物質(zhì),也不是一般意義上的能量。同時(shí),隨著宇宙膨脹過程中其他物質(zhì)的密度降低,而暗能量的密度保持不變,我們的宇宙將最終被暗能量所支配。因此,如果暗能量確實(shí)存在,在足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后,宇宙中所有物質(zhì)的結(jié)構(gòu)將崩潰。就星系、恒星和行星而言,我們?nèi)祟惡退猩锒紝⒉辉俅嬖?。因?yàn)槟菚r(shí)沒有更多的發(fā)光物體,我們的宇宙將進(jìn)入真正的寒冷和黑暗的時(shí)代。
暗能量和宇宙加速膨脹理論由于對(duì)宇宙未來的影響而受到科學(xué)界的極大關(guān)注。目前,各國(guó)政府紛紛撥款,研究機(jī)構(gòu)紛紛設(shè)立項(xiàng)目,許多物理學(xué)家投入暗能量的研究。暗能量已成為物理學(xué)和天文學(xué)中最熱門的話題之一。但是暗能量的概念真的很奇怪。物理學(xué)家仍然不知道它是什么。根據(jù)預(yù)測(cè),宇宙中70%的物質(zhì)是暗能量,它也應(yīng)該存在于太陽系和地球周圍的空間中,并且能被我們感知到。然而,沒有實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)證明暗能量的存在,也沒有在太陽系甚至銀河系的空間中觀測(cè)到物質(zhì)的加速分離。為了解釋暗能量,物理學(xué)家提出了各種理論。
層出不窮,但到目前為止,還沒有任何理論被認(rèn)為是可能的。迄今為止,在物理學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)成共識(shí),即對(duì)暗能量性質(zhì)的澄清將大大促進(jìn)物理學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展,甚至可能引發(fā)一場(chǎng)物理革命。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,宇宙的加速膨脹不是直接觀測(cè),而是基于超新星高紅移觀測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)理論擬合的預(yù)測(cè)。暗能量是一個(gè)純粹的假設(shè),物理學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)任何暗能量的暗示,甚至不知道暗能量在哪里是神圣的。因此,如果標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)是有問題的,暗能量和宇宙加速度的理論將立即被篡改。
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