科学使简单简单:宇宙加速和黑暗能量是什么?

暗能量宇宙膨胀的概念

宇宙正在膨胀,而且膨胀快一点所有的时间。科学家把这种膨胀宇宙加速膨胀的加快。这种增长增加了点之间的距离在宇宙中,就像拉伸的橡胶片将使对移动板和进一步更远点。

宇宙经历了两个截然不同的宇宙加速时期。第一种被称为通货膨胀,发生在通货膨胀之后的几分之一秒大爆炸.第二个是宇宙加速的延长期,它在宇宙大爆炸90亿年后开始,一直持续到今天。1998年,科学家通过观测遥远的超新星(爆炸的恒星)发现了宇宙不断膨胀的现象。发现宇宙加速的科学家们获得了2011年诺贝尔物理学奖。

这一发现提出了一个新问题,科学家今天继续探索:什么是“暗能量”,即克服重力的影响,拉开我们的宇宙?暗能量可能是宇宙的固有特征,也可能是一些涉及到新的和未知的粒子或力。它也可能是一个暗示,即爱因斯坦的广义相对论的理论是没有重力的完整描述。

暗能谱仪器

位于基特峰国家天文台的Mayall望远镜的暗能量光谱仪器将使用5000只机器“眼睛”来绘制宇宙膨胀的历史。图片来源:伯克利实验室的Marilyn Chung提供

宇宙加速膨胀与暗能量速览

  • 科学家们正在开展研究,以确定暗能量是否与宇宙常数,爱因斯坦原本收录在他的方程来平衡重力的一个术语是一致的。另外,暗能量可能不是恒定的,但事情改变了宇宙的历史。
  • 暗能占宇宙总质量的约70%。相比之下,暗物质占宇宙大众能源的约25%,普通物品只有5%。

美国能源部科学办公室:对宇宙加速和暗能量的贡献

美国能源部支持寻求了解宇宙膨胀和暗能量的研究人员。由能源部支持的科学家与美国国家科学基金会和其他组织合作,建造专门的、灵敏的探测器。一些科学家小组正在进行实验,以测量宇宙微波背景的特征,即早期热宇宙留下的微弱光线。他们的工作可能提供有关宇宙早期膨胀的线索。科学家们还使用大规模的地面望远镜调查来收集关于过去和现在宇宙的数据,这将提高我们对宇宙长期历史的理解。这些调查将有助于阐明暗能量的本质。

4评论在“科学繁为简:什么是宇宙加速膨胀与暗能量?”

  1. 另一种解释暗能量的方法是弦理论。所有物质和能量,包括光子(光),都以振动弦为基础。

    串联和抗串对被推测以在量子泡沫中产生,由量子力学建议的浓氧化氢能量场,它们立即互相湮灭。如果光线靠近这些字符串/反串湮灭,也许其中一些湮灭能量被光线中的绳子吸收。然后,这种光线的Fraunhofer线将朝向蓝色和远离红班移动。由于这在一个扩张宇宙中继续,我们得到了诺贝尔奖学讲座的Perlmutter和同事所显示的相同曲线,而无需暗能。

    这一猜测宇宙以一种更为直接的方式表现。具体细节可以在我的YouTube找到https://www.youtube.com/watch?v=0b6t0jo7igq.

    • 自我推销,一个descoped的,看样子奄奄一息假说启动。同样无聊,因为这是你的一个共同发布。具体这个时候,没有“量子泡沫”与百年“累光”的想法的证据不工作。

      在厌倦了光:

      “这一概念首次于1929年由Fritz Zwicky提出,他建议,如果光子通过与其他粒子的碰撞而损失能量,则越远的物体将比更多附近的物体呈现。Zwicky自己承认,任何散射光都会比看到的遥感物体的图像模糊。另外,已经观察到随时间,时间扩张的星系的表面亮度,以及宇宙微波背景的热谱 - 如果宇宙学红移由于任何疲劳的光散射机制,则不应存在这些效果。“

      [“累光”,维基百科]

      论“制造商”的地位:

      “20世纪70年代初期,费米子和玻色子之间对称性的想法,以解决弦理论的数学问题。1974年,Julius Wess和Bruno Zumino发现,可以通过相对性的对称的泛化来制造广泛的量子域理论。很快研究人员设计了粒子及其超级群体可能具有不同群众的理论。

      在20世纪80年代早期,理论家们意识到标准模型本身可以变得超对称,这种扩展将解决该理论的一些恼人问题。”

      最简单的超对称理论——也就是最能解释希格斯玻色子的理论——预测了大量质量堪比W玻色子和Z玻色子的新粒子。大型强子对撞机(Large Hadron Collider)在2009年启动时,许多粒子物理学家都认为超级搭档的发现迫在眉睫。但在希格斯玻色子的成功发现之后,就没有新的基本粒子了。

      “当LHC的初期并没有发现超对称粒子我感到非常震惊,”佩斯金说。

      并非所有的理论家都感到惊讶。新泽西州普林斯顿高级研究所的理论家尼玛·阿卡尼-哈米德说:“在大型强子对撞机出现之前,就有很多人大声地说超对称的基本原理有问题。”“你可能会认为,如果所有这些粒子都比我们所在的地方重不了多少,它们会在低能量的物理过程中留下一些间接影响。”

      “超对称的传奇‘应该被视为一个警告,’盖茨说。“这个不幸的是,在粒子物理学界昂首走出了它的滑雪板的例子。我们要始终显得格外留意,自然确实是微妙的,我们必须把我们的线索来自大自然“。

      由于粒子物理群落的区段已经远离超对称,许多实验主义者仍然乐观。“

      “超对称性可能不会解决所有的问题,研究人员最初希望的那样。”

      [https://www.symmetrymagazine.org/article/the-status-of-supersmmerry.]

      • 顺便说一句,如果有人有兴趣,有针对的细化和微调了相同的解释潜在的 - 庞大的数字的减法的小结果 - 真空能量,在引用文件,标准模型希格斯质量细化和微调eBOSS候选名单的链接对称文章描述。两者都不超对称弦理论显然可以解释,但可以从公知的量子通货膨胀场物理地解释(即,从普朗克2018观察到的膨胀是一个最简单的可能量子标量场,类似于希格斯场但更简单)。

  2. 这也许是不错的,而有意思的是,自称是公平解决要注意更多的上下文这里,因为在宇宙移动研究边缘永远在,而这一般区域。

    “也许模拟单一最大的教训至今是不是科学家需要修改他们的宇宙学理论的总体,而是问题在他们的小尺度天体物理学的理解潜伏。特别是,他们的恒星形成理论过来想,Springel说“。

    [“星系模拟终于与现实相符了——并对宇宙演化产生了令人惊讶的见解”,《科学》,2018年]

    具体地在此,虽然存在这样固定在膨胀的加速度宇宙膨胀速率的最后剩余的张力,暗能量是有史以来与量子粒子字段的预期真空能量更加一致。

    “然而,在这项工作的更高精度下,观测到的与平坦ΛCDM的一致性越来越指向一个纯粹的宇宙常数解,例如,将真空能量微调为一个小值产生的解。”

    [“完成的SDSS-IV扩展重子振荡光谱调查:阿帕奇点天文台20年光谱调查的宇宙学意义”,arxiv 2007.08991, 2020]

    天体物理学家来源隐含的另一种变化是“在大爆炸”之后“通胀[该膨胀[该]发生一秒钟的一小部分”是(可能的发电换档)替代,因为它具有讽刺意味的是被讽刺被认为不太沉降。

    “我称之为[在大爆炸之前的通货膨胀活动]因为许多物理学家正在远离你有大爆炸的照片,那么你的通货膨胀瞬间,那么经常扩张。例如,在永恒的通胀模型中,通货膨胀可能已经很长时间持续了很长时间,几乎到处都可能继续......“[”[“时间造成重力?”,PBS空间时间,2021,我的YouTube成绩单,〜9:50 in]。

    “通货膨胀是首先出现的,其结束了大爆炸的到来。那些不同意的人,但现在他们现在几乎是一个完整的40年。“
    [“什么首先来:通货膨胀或宇宙大爆炸”,福布斯2019]

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