10 wiodących teorii na temat ciemnej energii

Ludzkość akumulował ogromną ilość informacji o Wszechświecie i o tym, jak to działa. Jesteśmy dumni, że jesteśmy najmądrzejszym widokiem na Ziemi, a także, w tej chwili, i w całym Wszechświecie. Jednak informacje, które zebraliśmy na temat struktury naszego Wszechświata, uzyskane na podstawie 4%, które możemy obserwować, mierzyć i analizować — zwykłej materii. Pozostałe 96% — to "ciemne" substancji. Ciemne są, bo nic o nich nie wiemy (i dlatego, że fizykom nie brakuje fantazji, jeśli chodzi o tytuły).

Z tych 96% około 68% to ciemna energia. Jest to największa składnika Wszechświata, i do tego najbardziej tajemnicza. Tysiące naukowców na całym świecie pracują nad rozszyfrowaniem tej tajemniczej energii, która określa strukturę Wszechświata w największych skalach.

Bez ciemnej energii nasz Wszechświat po prostu схлопнулась — pod wpływem własnej grawitacji, powoli wyciśnięty w punkt. Tak więc, choć nie wiemy, co to za energia, powinniśmy jej powiedzieć dziękuję. Przed wami dziesięć najlepszych teorii na temat ciemnej energii.

Właściwość przestrzeni

Teoria Ta wyszła z teorii grawitacji Einsteina, a raczej z faktu, że "pusta przestrzeń" może mieć własną energię — tak zwaną kosmologiczny stałą. Einstein również uważał, że przestrzeń może pojawić się znikąd, a im więcej przestrzeni pojawia się, tym więcej, odpowiednio, energii może być w nim zawarta.

To by mogło tłumaczyć szybkie rozszerzanie się Wszechświata, które obserwujemy. Taki Wszechświat mogłaby się rozwijać w nieskończoność, aż każdy obiekt nie będzie tak daleko od jakiegokolwiek innego obiektu, że świat pogrąży się w całkowitą ciemność i chłód.

Teoria wszystkiego

Wiele astronomowie uważają, że poszukiwanie ciemnej energii — bezużyteczne zajęcie. Zamiast tego stawiają za cel nieuchwytnego "teorii wszystkiego", która sama w sobie rozwiązywał problemu ciemnej energii.

Ta teoria powinna wyjaśnić zachowanie wszystkich obiektów we Wszechświecie — od bardzo dużych do bardzo małych. Póki co nasze teorie o tym, jak działa Wszechświat, dzielą się na dużą skalę teorii (np. teoria grawitacji) i drobne teorii (np. mechaniki kwantowej).

Mimo, że rozwiązanie problemu ciemnej energii w ten sposób logicznie uzasadnione, znalezienie tej teorii okazało się niemożliwe nawet dla najwybitniejszych umysłów w fizyce. Normalne prawa fizyki że "psują", docierając do poziomu kwantowego. Wyszukiwanie jest kontynuowane w każdym przypadku.

Nowa fundamentalna siła

Wszystkie podstawowe interakcje lub siły, które znamy (grawitacyjne, elektromagnetyczne, słabe i silne zaangażowanie), pracują w różnych zakresach. Niektóre dotyczą tylko obiektów atomowych rozmiarów, inne określają ruch planet i formowanie galaktyk.

Ta teoria ciemnej energii twierdzi, że istnieje fundamentalne współdziałanie, którego jeszcze nie znaleźliśmy, a która działa na gigantycznej skali, które można zaobserwować dopiero po uzyskaniu Wszechświata określonych rozmiarach. Ja pracuje w przeciwieństwie do grawitacji i rozciąga obiekty z dala od siebie.

Naukowcy uważają, że ponieważ siła ta działa na takich dużych skalach, jeszcze nie spotkałem się z nią w codziennym życiu i na pomiary prowadzone na Ziemi, ona też nie ma wpływu. Nikt nie wie, tymczasowe lub stałe, ta siła. W zależności od odpowiedzi na to pytanie, Wszechświat będzie się tylko rozwijać się wiecznie i będzie zimno, albo rozszerzają się i kurczą okresowo od czasu do czasu.

Teoria grawitacji Einsteina błędna

Spróbuj powiedzieć do jednego z najmądrzejszych fizyków, którzy kiedykolwiek żyli na ziemi, że jego (wprawdzie) najsłynniejsza teoria jest nieprawdziwa... no tak, to trudno sobie wyobrazić. Teoria grawitacji Einsteina mówi, że każde ciało we Wszechświecie jest przyciągany do innego ciała, a siła przyciągania zależy wyłącznie od masy obiektów i odległości między ich środkami.

A jednak niektórzy fizycy uważają, że ta teoria może być błędna, i opracowują nowe teorie grawitacji, które mogłyby wyjaśnić ciemną energię. W tych teoriach zawijają one wpływ grawitacji na dużą skalę tak, że każdy obiekt odpycha każdy inny.

Mimo, że te teorie nie mogą pochwalić się poważnym eksperymentalnej obsługą (a model grawitacji Einsteina sprawdzane wielokrotnie), wyjaśniają, dlaczego Wszechświat się rozszerza. Zgodnie z tym nowym modelu grawitacji, nasz Wszechświat ponownie osiągnie stan zimnej ciemności po szybkiej rozbudowy.

Spowolnienie czasu

Jeśli kiedykolwiek oglądał film "Międzygwiezdne", to na pewno słyszałeś o efekcie spowolnienia czasu. Zjawisko to występuje, gdy obiekty poruszają się blisko prędkości światła: czas zwalnia.

Sam pomysł jest przedstawiona w paradoksie bliźniąt, gdy jeden bliźniak trafia na statek, który porusza się z prędkością światła, a jego brat pozostaje na Ziemi. Gdy ponownie spotykają się po kilku latach separacji, bliźniak na Ziemi jest znacznie starsza od swojego brata-kosmonauty.

Niedawno Edward Кипреос, profesor Uniwersytetu w Georgii, w artykule przedstawił opinię, że tylko poruszający się obiekt sam w sobie jest narażony spowolnienia czasu. (Zwykle człowiek-obserwator szybko poruszającego się obiektu także przeżywa te efekty).

Z tego wynika, że w ostatnim czasie miało poruszać się szybciej. To eliminuje potrzebę mieć odpychającą siłę lub substancja, ponieważ pozorne rozszerzenieWszechświat będzie prostym błędem odległości, które zostały dotknięte spowolnieniem czasu.

Jeśli ta teoria jest prawdziwa, to nie tylko wejdzie w konflikt z inną znaną teorią Einsteina (szczególną teorią względności), ale i będzie to oznaczać, że nasz Wszechświat jest statyczny. Ona nigdy nie rozszerza się i nie kurczy się.

Egzotyczna nowa cząstka

Ta teoria na temat cząstek i pól wisi w powietrzu już wieku. Wiemy, że elektron tworzy pole elektryczne, a także, ostatnio, pole grawitacyjne stały się kojarzyć z "гравитоном" — "cząstką-nośnikiem siły grawitacji. Fizyki cząstek i teoretycy normalnie odnoszą się do myśli, że energia pojedynczego pola powinna być transportowane cząstkami, a nie przez samego pola.

Koncepcję Tę można zastosować na ciemną energię, i wtedy ciemna materia (na którą przypada pozostałe 27% Wszechświata) będzie jej cząstką-nośnikiem siły. Ponieważ niektóre cząstki ненаблюдаемы w zasadzie (ten sam grawitony), pomysł ten to ma prawo do życia. Tylko tutaj dowodów, które przemawiają na jej korzyść, bardzo mało. U nas po prostu nie ma sposobu, aby zmierzyć, choć jakieś właściwości, związane z ciemną energią lub ciemną materią.

Teorii f(R)

Teorii f(R) — to modele obecnej krzywizny Wszechświata (gdzie krzywizna jest oznaczona jako R). W 2007 roku naukowcy z Uniwersytetu w Chicago wykazały, że przy określonej wartości R może być utworzony model Wszechświata, w którym nie jest wymagane ciemna energia dla wyjaśnienia rozszerzania się Wszechświata.

Ten typ Wszechświata niweluje się w ten sposób, że jego całkowita krzywizna sprowadza się do minimum, tworząc сверхгравитационно-taką siłę, która może przyciągać lub odpychać przedmioty w zależności od postawionych warunków.

Teoretycy Uniwersytetu w Chicago zgadzają się w tym, że do wykonania tej teorii dodatkowa siła powinna zanikać tam, gdzie siła grawitacji jest stosunkowo silna (na przykład, w skali planet i galaktyk), i przejawiać się tylko w największych skalach. Grupa astronomów z uniwersytetu Pekińskiego zaczęła prowadzić pomiaru klastrów, aby upewnić się, że teoria f(R) może być dobrym opisem naszego Wszechświata.

Wiele wszechświatów i zasada antropiczna

Jeden z грандиознейших porażek współczesnej fizyki jest w prognozie rzeczywistej wartości ciemnej energii. Kwantowa teoria przewiduje bardzo mała liczba, ale fizycy liczą liczba 10¹²⁰ razy więcej.

I tu w grę wchodzi zasada antropiczna. Składa się on w tym, że fundamentalne stałe fizyki i chemii (takie jak prędkość światła, stała grawitacyjna, itp.) "pasują" do podtrzymania życia w wyodrębnionej Wszechświata, ale mogą mieć inne wartości w innych wszechświatach. W nieskończenie wielu równoległych wszechświatów, wydaje się całkiem prawdopodobne, że może pojawić się nasz wszechświat, z wartościami zadanymi ciemnej energii, odpowiednie do powstania życia.

Wirtualne cząstki

Mechanika Kwantowa jest bardzo dziwna. Pozwala ona na każdym rzeczy pojawiają się znikąd i iść donikąd, niszcząc wszystkie pomysły, które nam zakładali na głowę w starszych klasach. Materia nie może zostać stworzona lub zniszczona", uczyli nas. Musi tylko przejść z jednego stanu do drugiego.

Ta teoria bierze za podstawę ideę wirtualnych cząstek drobnych cząstek materii, które pojawiają się i znikają. To ciągłe pojawianie się i znikanie cząstek uwalnia energię, bo materia jest przekształcana w energię, gdy te cząstki znikają.

Fizycy uważają, że tak właśnie przestrzeń sama w sobie może zdobyć dość ciągłej energii, aby utworzyć "podciśnienie", która powoduje rozszerzanie się Wszechświata. Jeśli teoria ta jest prawdziwa, przestrzeni energetycznej, otrzymywane z tych wirtualnych cząstek, może być tajemniczej ciemnej energii, a nasz Wszechświat będzie nadal rozwijać, dopóki ten proces przebiega.

Kwintesencja

Ilość teorii na tej liście pokazuje, jak bardzo jesteśmy daleko od pełnego zrozumienia naszego Wszechświata. Każda teoria wnosi swój wkład w przyszły rozwój naszego świata, i zrozumieć, która z nich jest prawdziwa, dopóki nie jest możliwe.

Odszyfruj ciemnej energii może otworzyć drzwi w zupełnie nowy dział fizyki, albo radykalnie zmienić już istniejące. Dlatego wiele fizycy i astronomowie próbują rozwikłać ten wielki, tajemniczy, "ciemna materia", która kieruje ewolucją Wszechświata.

Najnowsza teoria ciemnej energii na naszej liście będzie i najniższej dziwna. Wszechświat, w którym dominuje "kwintesencja", będzie pełna "energetycznej płynu". Inni fizycy nazywają tę energię "widmo energii".

Pomysł polega na tym, że ta kwintesencja zmienia się z czasem, a jej gęstość energii wzrasta. Los taki Wszechświat się skończy Dużą Przerwą, kiedy Wszechświat dosłownie eksploduje, ponieważ same atomy nie będą w stanie oprzeć się sile, która ich растаскивает i rozrywa na kawałki.

Zniszczone zostanie wszystko.