Ang madilim na enerhiya ay isa sa mga pinaka-enigmatic at hindi kilalang phenomena sa larangan ng kosmolohiya.. Sa kabila ng katotohanan na ito ay kumakatawan sa humigit-kumulang 70% ng nilalaman ng enerhiya ng uniberso, ang eksaktong kalikasan nito ay nananatiling isang misteryo.
Sa artikulong ito, magkakaroon ka ng pagkakataong tuklasin nang malalim ang konsepto ng dark energy, ang kasaysayan ng pagtuklas nito, ang mga teoryang sumusubok na ipaliwanag ito, at ang mga hamon na kinakaharap ng mga siyentipiko sa kanilang pagsisikap na maunawaan ang cosmic enigma na ito. Hindi mo mapapalampas ang imbitasyong ito, alamin kung ano ito Madilim na Enerhiya: ang Misteryo ng Paglawak ng Uniberso.
Ano ang dark energy?
Ang madilim na enerhiya ay isang konsepto sa teoretikal na pisika at kosmolohiya na ginagamit upang ilarawan isang anyo ng enerhiya na lumilitaw na naroroon sa buong kalawakan at kasangkot sa pagbilis ng paglawak ng uniberso.
Sinasakop nito ang 70% ng cosmic space at ang eksaktong kalikasan nito ay hindi pa alam. Alam lang natin na ito ay umiiral at kung paano ito kumikilos, at ito ay ipinapakita ng mga obserbasyon sa kosmolohiya kung saan nabuo ang mga teoretikal na modelo na nagpapaliwanag kung paano nakakaimpluwensya ang misteryosong anyo ng enerhiya na ito sa kosmikong organisasyon.
Paano kumikilos ang Dark Energy sa Uniberso?
Iminumungkahi iyan ng mga obserbasyon sa astronomiya ay responsable para sa pagpapabilis ng paglawak ng uniberso mula noong humigit-kumulang 6,145 milyong taon na ang nakalilipas na kumikilos bilang isang nakakasuklam na puwersa ng gravitational.
Mula sa balangkas ng teorya ng pangkalahatang relativity, na binuo ni Albert Einstein, ang madilim na enerhiya ay maaaring ituring na isang karagdagang mapagkukunan ng enerhiya at masa na nag-aambag sa curvature ng space-time. Sa ganitong paraan, madilim na enerhiya maaaring maging a pare-pareho ang kosmolohiya, isang anyo ng vacuum na enerhiya na nananatiling pare-pareho sa oras at espasyo.
Ang iba pang mga teorya, sa kabilang banda, ay nagmumungkahi ng madilim na enerhiya maaaring maiugnay sa mga dynamic na larangan ng enerhiyaKatulad quintessence field o quintessence, na maaaring magbago sa paglipas ng panahon at may mga katangiang tulad ng likido.
Tulad ng nakikita natin, ang mga teoretikal na modelo ay iba-iba at ang bawat isa sa kanila ay tumuturo sa isang iba't ibang diskarte sa pagtatangkang ipaliwanag ang likas na katangian ng kakaibang anyo ng enerhiya at kung paano ito kumikilos sa uniberso. Mamaya ay susuriin natin ang mga teoretikal na modelo na hanggang ngayon ay sinusubukang ipaliwanag kung ano ang madilim na enerhiya.
Ang Dark Energy at Dark Matter ay hindi pareho
Mahalagang huwag malito ang madilim na enerhiya sa madilim na bagay, ang mga ito ay dalawang magkaibang konsepto mula sa kosmolohiya, at bagama't pareho silang bumubuo sa karamihan ng komposisyon ng uniberso, magkaiba ang mga tungkulin nila.
- Ang madilim na bagay ay isang anyo ng bagay, at samakatuwid, isang nasasalat na masa, na dahil dito ay may malakas na impluwensyang gravitational sa nakikitang bagay ng uniberso.
- Ang madilim na enerhiya, sa kabilang banda, ay isang hypothetical o theorized na anyo ng enerhiya. na ang pagkakaroon ay isang hinuha lamang mula sa epekto nito sa pinabilis na paglawak ng sansinukob, na nagreresulta sa isang mahiwagang puwersa ng hindi kilalang kalikasan. Ang madilim na enerhiya ay hindi maaaring ituring bilang isang maginoo na anyo ng enerhiya at samakatuwid ay isang mas mahirap na konsepto na maunawaan kaysa sa madilim na bagay.
Sa konklusyon, ang dark matter ay isang anyo ng matter, habang ang dark energy ay nauugnay sa isang field na sumasakop sa lahat ng espasyo at mas sagana kaysa dark matter.
Paano natuklasan ang Dark Energy?
Sa susunod na ilang linya ay maglilibot tayo sa kasaysayan ng teoretikal na pisika na humantong sa pagtuklas ng madilim na enerhiya. Magsisimula tayo:
Ang Cosmological Constant ni Einstein
Ayon kay Einstein mismo, ang cosmological constant "ay ang kanyang pinakamalaking pagkakamali." Gayunpaman, ang agham ay binuo sa pamamagitan ng "akumulasyon ng mga pagkakamali" at nagbibigay-daan sa pag-unlad nito. Marahil ang "pagkakamali" na iyon ay isang pagtatantya sa isang mas malalim na kaalaman sa uniberso.
Iminungkahi ni Albert Einstein ang cosmological constant upang makakuha ng isang matatag na solusyon sa kanyang gravitational field equation, na ay hahantong sa pagturo sa isang uniberso na nasa isang nakatigil na estado.
Gayunpaman, ipinakita ng mga obserbasyon ni Edwin Hubble na ang uniberso ay lumalawak., at doon tinukoy ni Einstein ang cosmological constant bilang "kanyang pinakamalaking pagkakamali." Ang kasaysayan ng pisika ay sa sandaling ito sa pasimula sa pagtuklas ng sanhi ng pagpapalawak ng uniberso: madilim na enerhiya.
Ang Pagpapabilis ng Paglawak ng Uniberso
Ang pagkatuklas ng malayong supernovae ng dalawang pangkat ng mga astronomo noong 1998 ay nagmarka ng isang milestone sa kasaysayan ng kosmolohiya, na nanguna sa mga siyentipiko na bumalangkas "ang piraso na akma sa palaisipan" na magpapaliwanag sa mabilis na paglawak ng uniberso: ang madilim na enerhiya ay iminungkahi bilang dahilan ng pagbilis na iyon.
Mga Teorya at Paliwanag na Modelo ng Madilim na Enerhiya
Ang Cosmological Constant at ang Enerhiya ng Vacuum
Ang isa sa mga pinaka-tinatanggap na teorya upang ipaliwanag ang madilim na enerhiya ay na ito ay nauugnay sa enerhiya ng vacuum ng space-time mismo.
Ang cosmological constant ni Einstein ay maaaring bigyang-kahulugan bilang isang manipestasyon ng vacuum energy., na may masamang epekto sa paglawak ng uniberso. Kaya, mula sa teorya ng relativity, maiimpluwensyahan ng maitim na enerhiya ang "space-time na tela" na sumusuporta sa uniberso, nagpapakurba nito at nagiging sanhi ng paglawak nito.
Quintessence at Scalar Fields
Ang isa pang teorya ay nagmumungkahi na ang madilim na enerhiya ay maaaring isang anyo ng "quintessence", isang uri ng bagay na ang density ng enerhiya ay maaaring mag-iba sa oras at espasyo.
Ang quintessence na ito ay maiuugnay sa mga scalar field, na ang mga kontribusyon sa density ng enerhiya ay maaaring mabagal na magbago sa paglipas ng panahon.
Ang mga obserbasyon sa kosmolohiya ay nagpapakita ng pagkakaroon ng Dark Energy
Uri ng Ia Supernovae
Ang unang direktang katibayan ng madilim na enerhiya ay nagmula sa mga obserbasyon ng pagbilis ng bilis ng pagpapalawak ng uniberso sa pamamagitan ng pag-aaral ng uri ng Ia supernovae. Ang maliwanag na namamatay na mga bituin pinapayagan ang mga astronomo kalkulahin ang mga distansya sa kanilang host galaxy at alamin kung gaano sila kabilis lumayo sa amin.
Ang Cosmic Background Radiation
Ang iba pang katibayan para sa pagkakaroon ng madilim na enerhiya ay nakuha sa pamamagitan ng pagmamasid sa ang cosmic background radiation, na siyang thermal echo ng Big Bang. Ang mga tumpak na sukat ng mga pagbabago sa temperatura sa radiation na ito ay nagbigay-daan sa mga siyentipiko na matantya ang dami ng madilim na enerhiya sa uniberso nang may mahusay na katumpakan.
Mga Kasalukuyang Proyekto para sa Dark Energy Research
Dark Energy Survey (DES)
Ang Dark Energy Survey ay isang astronomical observing project na naglalayong makakuha ng mas mahusay na pag-unawa sa dark energy sa pamamagitan ng pagsukat ng distribusyon ng mga kalawakan at pagpapalawak ng uniberso. Ginagamit ng proyektong ito ang teleskopyo ng Victor M. Blanco sa Cerro Tololo Inter-American Observatory sa Chile upang isagawa ang mga obserbasyon nito.
Nancy Grace Roman Space Telescope
Ang Nancy Grace Roman Space Telescope, na naka-iskedyul para sa paglulunsad sa susunod na dekada, ay naglalayong pag-aralan ang dark energy at magbigay ng mas malalim na pananaw sa kalikasan nito. Ang teleskopyo sa kalawakan na ito ay idinisenyo upang gumanap tumpak na mga sukat ng pagpapalawak ng uniberso sa panahon ng kosmiko.
Ilang Alternatibong Paliwanag ng Dark Energy
Mga Pagbabago sa Pangkalahatang Teorya ng Relativity
Ang isang posibilidad na ipaliwanag ang dark energy ay ang pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein ay hindi naaangkop sa cosmological scale at dapat baguhin. Gayunpaman, hanggang ngayon, walang pagtatangka na baguhin ang pangkalahatang relativity na nagawang alisin ang madilim na enerhiya nang hindi lumalabag sa iba pang mga obserbasyon.
Mga Epekto ng Madilim na Bagay
Ang isa pang alternatibong paliwanag ay maaaring ang madilim na enerhiya ay a pangalawang epekto ng pakikipag-ugnayan ng dark matter sa gravity at ang enerhiya ng vacuum sa cosmic na kaliskis. Bagama't kawili-wili ang ideyang ito, wala pa ring tiyak na katibayan upang suportahan ang hypothesis na ito.
Ang Kinabukasan ng Uniberso
Isang Laging Lumalawak na Uniberso
Kung mayroong isang bagay na tiyak natin, ito ay ang paglawak ng uniberso sa isang pagtaas ng bilis at ito ay dahil sa "ano" na tinatawag ng mga siyentipiko na madilim na enerhiya.
Ang pagkakaroon ng madilim na enerhiya, samakatuwid, ay nagpapahiwatig na ang uniberso ay patuloy na lalawak sa mga darating na panahon, tila walang makakapigil sa pagbilis nito. Kaya, sa malayong hinaharap, halos lahat ng mga kalawakan ay mawawala sa ating paningin, maiiwan tayong mag-isa sa isang lalong walang laman at madilim na uniberso. Nakakabahala na sabihin, hindi natin alam kung mabubuhay pa ang mga species ng tao para makita ito.
Isang Malamig at Madilim na kapalaran?
Kung ang madilim na enerhiya ay patuloy na nangingibabaw sa pagpapalawak ng uniberso, posible na sa kalaunan ay maabot nito ang isang estado na tinatawag "kamatayan sa init", kung saan ang lahat ng mga bituin ay mauubos at walang sapat na enerhiya upang lumikha ng mga bagong istrukturang kosmiko. Sa sitwasyong ito, ang uniberso ay magiging lalong malamig at madilim.
sa wakas
Ang madilim na enerhiya ay isa sa mga pinakadakilang misteryo ng modernong kosmolohiya. Ang pagtuklas nito ay humantong sa mga siyentipiko na maghanap ng mga bagong teorya at paliwanag para sa enigma na ito.
Bagaman hindi pa lubos na nauunawaan, ang paghahanap para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa madilim na enerhiya ay patuloy na isang priyoridad sa astronomical na pananaliksik. Sa mga proyekto tulad ng Dark Energy Survey at Nancy Grace Roman Space Telescope, Inaasahan ng mga siyentipiko na malutas ang misteryo ng madilim na enerhiya at sa huli ay ibunyag ang tunay na kalikasan ng uniberso kung saan tayo nakatira.
Ano sa tingin mo? Ang kapalaran at pag-uugali ng uniberso ay napakalaki, at lahat salamat sa la Madilim na Enerhiya: ang Misteryo ng Pagpapalawak ng Uniberso.