暗能量:宇宙「主宰者」

2015年06月28日 23:54     評論»

來源: 光明網

20世紀初期,在廣義相對論以及哈勃定律的支持下,「大爆炸」理論應運而生,這是目前為止最為人們所接受的宇宙起源理論,也是現代宇宙學的開端。就在人們對大爆炸理論沾沾自喜的時候,1998年兩個超新星團隊HZT和SCP公布了他們對Ia型超新星的觀測結果。這些數據演繹了與物理學家們構想的不一樣的故事:宇宙正在膨脹,而且在加速膨脹!物理學家們開始恐慌:他們得出了宇宙在加速膨脹的結論,卻找不到讓它加速膨脹的力,這簡直太荒謬了!

早在20世紀70年代,天文學家為了解釋的運動,提出一類看不見的粒子存在於星系的周圍,影響著行星的形態和運行,這類粒子被稱為「暗物質」。循著這個思路,物理學家提出了「暗能量」的概念——它既不發光也不吸收光,對抗著引力的束縛,將宇宙空間加速向外推擠。這能解釋觀測現象的「異常」,卻也讓物理學家「無能為力」——暗能量到底是什麽?它是如何推動宇宙的?更基本一點,它是否真的存在?

暗能量一經提出立即引起轟動,成為物理學界和天文學界關注的焦點。科學家在對一系列觀測結果進行分析後得出結論:宇宙中普通物質僅有4%,其餘23%是暗物質,73%是暗能量。也就是說,宇宙一半以上都是被暗能量包裹著的!暗能量才是宇宙真正的「主宰者」!

家猜測,暗能量一種可能性是真空能,這種能量是我們無法感知也無法測得的,但它支配著整個宇宙的演化,驅動宇宙加速膨脹。另一種可能性是隨時間變化的動力學場的能量。這兩種可能性都面臨一定挑戰,暗能量真實面目究竟是怎樣的,目前仍然難以回答。但有一點我們不可否認:暗能量的本質決定著宇宙的命運。如果加速膨脹是由真空能引起的,那麽宇宙將永遠保持這樣的狀態持續加速膨脹下去,宇宙中的物質和能量就會越來越稀薄,星系之間越來越快的相互遠離,新的物質結構將不可能再形成。如果暗能量是隨時間變化的話,宇宙的未來將由暗能量場的動力學決定,這時情況就變得複雜起來,宇宙可能會永遠加速膨脹下去,也有可能重新進入減速膨脹的狀態,甚至可能收縮。

也有反對暗能量的聲音,甚至有人懷疑宇宙加速膨脹的真實性。一個理論的發展總不會那樣一帆風順,好在們不會因此停下腳步。無論結果如何,暗能量的進一步發展無疑會對我們認識宇宙的「主宰者」起到重要作用。

關鍵詞: 宇宙

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