暗能量存在我们能否拿来运用
简介:我们过去对于宇宙的理解可能真的太少了,少到我们至今所观测到的所有物质可能仍不到整个宇宙组成的5%。 并不是说这些能量或者物质距离我们太过遥远,而是它们可能就在附近,而我们却全然不了解它。 其中站着将近宇宙组成7层的暗能量到底是什么来头?我们能够掌握它来改变宇宙的未来吗?暗能量dark energy到底是什么?这听起来有种2的名字,难道是暗影大
我们过去对于宇宙的理解可能真的太少了,少到我们至今所观测到的所有物质可能仍不到整个宇宙组成的5%。
并不是说这些能量或者物质距离我们太过遥远,而是它们可能就在附近,而我们却全然不了解它。
其中站着将近宇宙组成7层的暗能量到底是什么来头?我们能够掌握它来改变宇宙的未来吗?暗能量dark energy到底是什么?这听起来有种2的名字,难道是暗影大人的新能力吗?其实暗能量的暗指的是我们看不到也摸不到,用上各种波段的电磁波都察觉不到,甚至现今没有任何仪器能侦测到它的存在。
因为我们无法感受到它,不知道它的形态,所以称为暗能量。
同样的你可能也听过的暗物质,暗物质并不是指某种特定物质,任何我们现在还无法探测到的都可能是暗物质的其中一种。
近年某些暗物质面纱底下的容貌已经逐渐能被我们窥见了,例如伪中子。
既然摸不到也看不到,我们怎么知道暗能量存在还是只存在我们的综合想象中?1916年爱因斯坦推导出广义相对论,解释物质和能量如何影响时空的弯曲和演化。
但是若宇宙中只有物质,那么宇宙应该会受引力吸引而塌缩,因此需要反向的能量来平衡引力这股能量平均的存在于空间当中。
1998年暗能量这个词才由物理学家迈克特纳提出,暗能量不只存在于理论上的预测,同时其他天文学家开始发现我们熟知的银河系并无法代表整个宇宙。
原来夜空中很多像是星云的天体其实都是遥远的星系,宇宙远比以前认为的大得太多了。
1929年哈勃进一步发现这些星系竟然正在远离我们而去,而且距离我们越远的星系远离的速度就越快。
哈勃观测到的结果显示整个宇宙正在膨胀。
但还有一个问题,就是这个宇宙的膨胀速度是随着时间经过越来越快的加速膨胀,还是随着时间趋缓减速膨胀?
为什么这个问题很重要?如果宇宙正在加速膨胀,那么只考虑引力就不够了。
为了抵抗向内塌缩的引力,势必要有股力量将宇宙向外加速推开。
这时候就需要加入暗能量的存在了。
为了确认宇宙正在减速还是加速膨胀,好推算暗能量是否存在,科学家再次将目光投向宇宙深处。
随着观测技术越来越进步,如果我们将望远镜头对向更加遥远的宇宙深处,就能看到更早期的宇宙样貌,帮助我们了解宇宙过去的样子。
早期宇宙画面至今仍不断,透过遥遥137亿年的时间抵达地球,被我们观测到,称为宇宙微波背景辐射。
有趣的是,根据这些照片,我们能发现早在137亿年之前,宇宙各处就不是均匀的了。
透过分析这些微波的分布,科学家能计算出当时宇宙的组成成分。
这时我们发现目前的已知物质,也就是元素周期表上看得到的原子,只占所有能量的4.93%,而看不到的暗物质占27.17%,那还有67.9%将近七成的组成是什么?科学家认为就是暗能量。
暗能量占的比例这么高,那我们未来有机会从空间中汲取无限的能量吗?先不要想的那么美。
其实暗能量在宇宙中的密度很低,依照值能等价公式,质量跟能量是可以互相换算的。
换算下来,暗能量每立方公分只有10的-24次方公克。
相比之下,水的密度是我们都知道的每立方公分一公克,真的微乎其微。
之所以暗能量在宇宙中占的能量比那么大,是因为它均匀地存在于广大无垠的宇宙中,不像一般的物质,只集中在一些星系和星体中。
现在我们知道暗能量存在,而且量也不少。
但回到最关键的问题,这些暗能量到底是怎么来的?
科学家普遍认为,暗能量是来自真空能量。
根据量子力学,我们过往认为的真空,其实会不断短暂地出现粒子并消失,而这些量子掌握便会产生真空能量。
虽然这听起来很玄,而量子力学,除了能在真空中产生真空能量之外,这个过程,甚至可能帮助我们开启虫洞。
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