暗能量是宇宙學領域中最神秘和未知的現象之一。. 儘管它代表了宇宙中大約 70% 的能量，但它的確切性質仍然是個謎。
在本文中，您將有機會深入探討暗能量的概念、暗能量的發現歷史、試圖解釋暗能量的理論，以及科學家在尋求理解這一宇宙之謎時所面臨的挑戰。 你不能錯過這個邀請，看看它是什麼 暗能量：宇宙膨脹之謎。
什麼是暗能量？
暗能量是理論物理學和宇宙學中的一個概念，用來描述 一種似乎存在於整個空間並參與宇宙加速膨脹的能量形式。
它佔據了70%的宇宙空間， 它的確切性質仍然未知. 我們只知道它的存在及其行為方式，宇宙學觀察證明了這一點，從中製定了理論模型來解釋這種神秘的能量形式如何影響宇宙組織。
暗能量在宇宙中如何表現？
天文觀測表明 負責宇宙膨脹的加速 自大約 6,145 億年前起，它就充當排斥引力。
從阿爾伯特愛因斯坦提出的廣義相對論的框架來看，暗能量可以被認為是造成時空曲率的額外能量和質量來源。 這樣，暗能量 可能是一個 宇宙常數, 一種形式 真空能 它在時間和空間上保持不變。
另一方面，其他理論提出暗能量 可能與動態能量場有關喜歡 精華領域或精華，它可以隨時間變化並具有類似流體的特性。
正如我們所見，理論模型多種多樣，每一種都指向不同的方法，試圖解釋這種奇怪能量形式的性質及其在宇宙中的行為方式。 稍後我們將深入研究迄今為止試圖解釋什麼是暗能量的理論模型。
暗能量和暗物質不一樣
重要的是不要混淆暗能量和暗物質，它們是宇宙學中兩個截然不同的概念，雖然它們都構成了宇宙的大部分組成，但它們扮演著不同的角色。
- 暗物質是物質的一種形式，因此是一個有形的質量，它本身對宇宙的可見物質施加強大的引力影響。
- 另一方面，暗能量是一種假設或理論化的能量形式。 它的存在僅僅是從它對宇宙加速膨脹的影響中推斷出來的，從而產生了一種未知性質的神秘力量。 暗能量不能被視為能量的常規形式，因此是一個比暗物質更難理解的概念。
總之，暗物質是物質的一種形式，而暗能量與占據所有空間並且比暗物質更豐富的場有關。
暗能量是如何被發現的？
在接下來的幾行中，我們將簡要回顧導致暗能量發現的理論物理學的歷史。 我們開始：
愛因斯坦的宇宙常數
根據愛因斯坦本人的說法，宇宙常數“是他最大的錯誤”。 然而，科學是建立在“錯誤的積累”之上的，這使得它能夠進步。 也許那個“錯誤”是對宇宙更深層次知識的近似。
阿爾伯特·愛因斯坦提出宇宙學常數以獲得引力場方程的穩定解，該方程 會導致指向一個處於靜止狀態的宇宙。
然而，埃德溫·哈勃的觀測表明宇宙正在膨脹。，正是在那裡，愛因斯坦將宇宙常數稱為“他最大的錯誤”。 物理學史此時正處於發現宇宙膨脹的原因：暗能量的前奏中。
宇宙膨脹的加速
1998 年，兩個天文學家小組發現了遙遠的超新星，這標誌著宇宙學史上的一個里程碑，引導科學家們制定了“能夠解開謎題的拼圖”來解釋宇宙的加速膨脹： 暗能量被認為是加速的原因。
暗能量的理論和解釋模型
宇宙常數和真空的能量
解釋暗能量的最被接受的理論之一是它與時空真空本身的能量有關。
愛因斯坦的宇宙常數可以解釋為真空能量的體現。，對宇宙膨脹有排斥作用。 因此，從相對論來看，暗能量會影響支撐宇宙的“時空結構”，使其彎曲並導致其膨脹。
精域和標量域
另一種理論認為暗能量可能是 “國粹”, 一種能量密度可以隨時間和空間變化的物質。
這種精髓與標量場有關，標量場對能量密度的貢獻可能會隨時間緩慢變化。
宇宙學觀測表明暗能量的存在
Ia型超新星
暗能量的第一個直接證據來自通過研究 Ia 型超新星對宇宙膨脹率加速的觀察。 這些明亮的垂死恆星 允許天文學家 計算到它們的宿主星系的距離和 確定他們離開我們的速度有多快。
宇宙背景輻射
暗能量存在的其他證據是通過對 宇宙背景輻射，這是大爆炸的熱迴聲。 精確測量這種輻射的溫度波動使科學家能夠非常精確地估計宇宙中暗能量的數量。
暗能量研究的當前項目
暗能量調查 (DES)
暗能量調查是一個天文觀測項目，旨在通過 測量星系的分佈和宇宙的膨脹. 該項目使用智利 Cerro Tololo 美洲天文台的 Victor M. Blanco 望遠鏡進行觀測。
南希格雷斯羅馬太空望遠鏡
Nancy Grace Roman 太空望遠鏡計劃於未來十年發射，旨在研究暗能量並提供對其性質的更深入洞察。 這架太空望遠鏡旨在執行 精確測量宇宙隨宇宙時間的膨脹。
暗能量的一些替代解釋
對廣義相對論的修改
解釋暗能量的一種可能性是愛因斯坦的廣義相對論不適用於宇宙尺度，必須加以修改。 然而，直到現在， 修改廣義相對論的任何嘗試都無法消除暗能量 不違背其他意見。
暗物質效應
另一種解釋可能是暗能量是一種 暗物質與引力和真空能量相互作用的次級效應 在宇宙尺度上。 雖然這個想法很有趣，但仍然沒有確鑿的證據支持這個假設。
宇宙的未來
不斷膨脹的宇宙
如果有一件事我們是確定的，那就是宇宙正在以越來越快的速度膨脹，這是由於“什麼”被科學家稱為暗能量。
因此，暗能量的存在意味著宇宙將在未來繼續膨脹，似乎沒有什麼可以阻止它的加速。 那麼，在遙遠的未來， 幾乎所有的星係都會從我們的視線中消失，只剩下我們一個人在一個越來越空曠和黑暗的宇宙中. 至少可以說令人不安，我們不知道人類是否能倖存下來看到它。
寒冷黑暗的命運？
如果暗能量繼續主導宇宙的膨脹，它有可能最終達到一種叫做 “熱死”，其中所有的恆星都將被消耗掉，並且沒有足夠的能量來創造新的宇宙結構。 在這種情況下，宇宙將變得越來越冷和黑暗。
在結論
暗能量是現代宇宙學中最大的謎團之一。 它的發現促使科學家們為這個謎團尋求新的理論和解釋。
儘管尚未完全了解，但尋求更好地了解暗能量仍然是天文學研究的優先事項。 通過暗能量調查和南希格雷斯羅馬太空望遠鏡等項目， 科學家們希望解開暗能量之謎，並最終揭示我們所生活的宇宙的真實本質。
你怎麼認為？ 宇宙的命運和行為是壓倒性的，這一切都歸功於 la 暗能量：宇宙膨脹之謎。