我们能从地球上看到暗能量吗?暗能量产生暗能量的可能性

作者:小菜 更新时间:2022-09-06 点击数:
简介:尽管进行了二十年的调查,但暗能量的真实性质继续逃避我们的理解。

令人沮丧的是,大多数解释暗能量的尝试都未

【菜科解读】

  尽管进行了二十年的调查,但暗能量的真实性质继续逃避我们的理解。

令人沮丧的是,大多数解释暗能量的尝试都未能通过极其严格的粒子物理学测试。

  但是新的研究表明了一种假设形式的暗能量是如何在太阳内部形成的,并且可以在地球上被探测到。

事实上,可能已经看到了。

  1997年,天文学家惊讶地发现宇宙的膨胀正在加速。

他们给这种加速膨胀起了一个很酷的名字——暗能量——因为他们不明白是什么导致了这种奇怪的宇宙学效应。

  对暗能量最简单的解释是它是一个“宇宙常数”,这是爱因斯坦广义相对论中的一个额外数字。

换句话说,在这种观点中,宇宙的膨胀加速是因为……宇宙的膨胀加速——这并不是一个令人满意的解释。

物理学家试图将这个宇宙常数与在整个时空中发现的量子真空能量联系起来,但他们的计算估计加速膨胀的强度太大了大约 120 个数量级。

  所以也许暗能量并没有直接嵌入时空本身。

也许宇宙中有一些新的力、场或粒子在起作用——这是粒子物理学标准模型以前不知道的。

这个实体可以解释加速扩张,但理论模型在这里也遇到了问题。

  问题是,一旦你将新的力、场或粒子引入宇宙成分的混合物中,该力、场或粒子将开始与物理学已知的所有其他力、场和粒子相互作用。

而且因为我们在任何高能(更不用说低能)物理实验中都没有任何新物理学的迹象,所以这似乎不是一个可行的选择。

  也许有一些实体在大宇宙尺度上产生加速膨胀,并且该实体内的某些东西阻止它与太阳系小尺度上的已知物理相互作用。

  这有点牵强,但由于我们不知道是什么产生了暗能量,因此值得研究。

但是我们如何在我们的实验中找到一些被设计为从我们的实验中隐藏的东西?

  一些理论家提出暗能量可能是由某种新型粒子引起的。

这个假设粒子不能与标准模型中的其他粒子(如电子和顶夸克)相互作用,因为它会在太阳中心大量产生,那里的密度和温度足够高暗能量与标准模型之间的相互作用。

太阳内部暗能量粒子的产生会扰乱其热平衡,改变其光输出、温度和寿命。

根据这些理论,由于太阳的行为与我们对标准模型的预期完全一致,因此它不可能在其核心产生暗能量粒子。

暗能量是什么.jpg

  但是最近发表在预印数据库 arXiv.org 上的一篇论文提出了另一种可能性:也许暗能量不直接连接到任何标准模型粒子,而是连接到光子。

  在太阳深处,有一个区域被称为轮旋层,在那里太阳的磁场非常强。

磁场是由光子携带的,所以在速度层中产生了大量的光子。

如果暗能量以某种方式连接到光子,那么这也可能是产生暗能量粒子的地方。

  结果是,太阳可能真的有办法吐出暗能量粒子。

这些暗能量粒子会穿过太阳的剩余部分,穿过空旷的空间,现在就从你身边流过。

  宇宙中还有另一个实体可能正在悄悄地流过你:暗物质。

暗物质是一种无形的物质形式,占宇宙质量的 80% 以上。

就像这种假设的暗能量形式一样,暗物质很可能由粒子物理学标准模型目前未知的粒子组成,并在宇宙中流动。

而且,它也是完全神秘的。

  分散在地球上的几项实验正在寻找难以捉摸的暗物质粒子,因为科学家们希望瞥见一种极其罕见的相互作用。

最近,其中一个实验XENON1T见证了一个它无法完全解释的信号——这种检测的第一个轻微暗示。

  根据最新研究,有可能实验检测到的可能不是暗物质,而是暗能量。

不是很强的探测,远非暗能量本质的确认。

但是提示就是提示。

暗能量的最初发现已经过去了二十多年,理论和实验都没有取得太大进展。

  科学家们希望,未来的暗物质探测实验,如XENONnT和PandaX-4T,将提供更多的数据,并最终让我们对黑暗的宇宙有了初步的了解。

驾驶火星探险车是怎样的体验:像是在骑马

重达3吨的SEV是NASA研发的新一代太空探险车,主要用于在类地星球上行驶,比如火星。

  对很多人来说,想要体验驾驶一辆超跑的感觉并不是特别难的事情。

但是并不是每个人都有机会去驾驶NASA(美国航空航天局)最新的SEV(太空探险车)。

  重达3吨的SEV是NASA研发的新一代太空探险车,宇宙战舰山本洋子,宇宙进化者系统,宇宙相亲网,宇宙飞船的速度,主要用于在类地星球上行驶,比如火星。

Business Insider的作者Jessica Orwig就体验了一次驾驶SEV的感觉。

整体来说,她觉得驾驶一辆并非用来在地球上行驶的交通工具,有一种脱离地球的体验。

  1,这次驾驶体验的场地在美国德州肯尼迪航天中心的Mars Yard(火星后院) 进行。

  2,这个地方之所以被叫做火星后院,是因为这里是按照火星表面的地貌来设计的,有小山以及各种障碍物。

  3,相比月球探险车,火星探险车要先进的多。

比如这辆车上有一个压力仓,里面有可供睡眠和洗漱的设施,可以让两名宇航员连续14天不用下车。

  4,另一个突破是,宇航员的航天服可以放火星探险车的后面,对探险车的内部也能起到保护作用,同时也方便宇航员穿着。

  5,因为宇航服里已经有增压处理,穿上宇航服就只要15分钟。

但如果从零开始准备的话,穿宇航服要几个小时。

  6,探险车还有另一个入口在侧面,这个入口可以和火星居所相连接,这样宇航员从居所里进入到探险车就不需要暴露在火星上了。

  7,尽管火星探险车看起来很笨重,但其实非常灵活。

所有12个轮子都是可以360度旋转的,这也意味着这辆车可以向任何方向形式,比如前进、后退、斜走或者平行移动(如果你觉得侧方停车很难,那这真是个很赞的功能),甚至可以原地旋转360度。

  8,这是火星探险车内部摄像头拍摄的画面,因为地面有很多障碍物,所以开这辆车像是在骑马,而不是开一辆特斯拉。

  9,这是一个平行移动的画面,被称为"螃蟹行走",这样可以把侧面入口和火星居所对接。

  10,因为火星上并没有汽修站,所以这辆火星探险车有12个轮子。

如果一个轮子爆胎,可以将其提升,用剩余的轮子继续行进。

  11,有12个轮子,又可以360度移动,你可能会认为这辆车操作起来会很复杂。

但事实正好相反。

这辆车的操作非常简单,它的操作器看起来像一辆卡车的档位杆。

  12,因为操作很方便,这样宇航员就有时间查看外部环境(比如前方开到了悬崖边缘),避免危险情况的发生。

  13,速度并不是这辆火星探险车追求的终极目标,所以你只能慢慢的开。

宇宙之匙,宇宙大灌篮,金宇宙,宇宙如何运行,宇宙夫夫,为什么要探索宇宙,它的最快时速为10公里,比月球探险车要慢3.5公里/小时。

但是它的配置能让这辆车驶离火星居所200公里的距离,之前到达月球的宇航员最大活动半径还不到10公里。

  14,这辆火星探险车还能成为一个避风港。

如果太阳有异常活动导致辐射上升,火星车能保证72小时内车里不受辐射影响。

  15,最后,我们再来看一眼电影《火星救援》里的火星探险车。

看起来和NASA的火星探险车很像,毕竟 NASA 也是这部电影的顾问之一。

火星遭流星撞击所产生的地震活动可揭示火

      火星遭流星撞击所产生的地震活动可揭示火星内部详细情况  (神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:2021年12月24日,美国宇航局(NASA)的InSight登陆器记录到火星表面发生了一次具有明显特征的席卷火星表面的大型地震事件——这是第一次在这颗遥远行星上观测到的最大规模的地震事件之一。

  研究人员现在通过两项研究证明,这一事件和同年早些时候探测到的另一地震事件是由一颗流星撞击引起的;研究人员用该次撞击产生的表面波来分析火星壳部的结构。

一颗行星的壳部和幔部结构可为其起源和演化提供有关的重要信息。

沿着行星表浅层面传播的地震波被称为表面波,它们可被用来绘测这些结构特征。

然而,到目前为止,除了地球之外,还没有在任何行星上探测到这种波。

尽管在这颗红色星球上的地震性震动和流星撞击并不罕见,但探测和描述它们一直颇具挑战性。

然而,发生在2021年下半年的两次地震事件的规模特别大。

  在第一项研究中,Liliya Posiolova和同事利用火星勘测轨道飞行器拍摄到的火星表面图像证明,这两次事件是由流星撞击引起的。

这些碰撞形成了两个巨大的撞击坑(直径>130米),其产生的表面波回荡于整个火星。

在第二项研究中,Doyeon Kim和同事利用这些表面波(它们是第一次在火星上探测到的表面波)来更好地了解InSight登陆器下方的火星内部结构。

Kim等人发现,火星的壳部比之前推测的要更致密。

这些变化可约束火星壳部的组成、形成和厚度模型。

  Yingjie Yang 和 Xiaofei Chen在一篇相关的《视角》中写道:“InSight登陆器预计将在2022年12月结束其运行,因为它的太阳能电池板上积聚了尘埃。

然而,持续对已经记录的地震数据进行研究应能继续做出有关火星结构的新发现。

加入收藏
               

我们能从地球上看到暗能量吗?暗能量产生暗能量的可能性

点击下载文档

格式为doc格式

  • 账号登录
社交账号登录