暗能量是宇宙学领域中最神秘和未知的现象之一。. 尽管它代表了宇宙中大约 70% 的能量，但它的确切性质仍然是个谜。
在本文中，您将有机会深入探讨暗能量的概念、暗能量的发现历史、试图解释暗能量的理论，以及科学家在寻求理解这一宇宙之谜时所面临的挑战。 你不能错过这个邀请，看看它是什么 暗能量：宇宙膨胀之谜。
什么是暗能量？
暗能量是理论物理学和宇宙学中的一个概念，用来描述 一种似乎存在于整个空间并参与宇宙加速膨胀的能量形式。
它占据了70%的宇宙空间， 它的确切性质仍然未知. 我们只知道它的存在及其行为方式，宇宙学观察证明了这一点，从中制定了理论模型来解释这种神秘的能量形式如何影响宇宙组织。
暗能量在宇宙中如何表现？
天文观测表明 负责宇宙膨胀的加速 自大约 6,145 亿年前起，它就充当排斥引力。
从阿尔伯特爱因斯坦提出的广义相对论的框架来看，暗能量可以被认为是造成时空曲率的额外能量和质量来源。 这样，暗能量 可能是一个 宇宙常数, 一种形式 真空能 它在时间和空间上保持不变。
另一方面，其他理论提出暗能量 可能与动态能量场有关喜欢 精华领域或精华，它可以随时间变化并具有类似流体的特性。
正如我们所见，理论模型多种多样，每一种都指向不同的方法，试图解释这种奇怪能量形式的性质及其在宇宙中的行为方式。 稍后我们将深入研究迄今为止试图解释什么是暗能量的理论模型。
暗能量和暗物质不一样
重要的是不要混淆暗能量和暗物质，它们是宇宙学中两个截然不同的概念，虽然它们都构成了宇宙的大部分组成，但它们扮演着不同的角色。
- 暗物质是物质的一种形式，因此是一个有形的质量，它本身对宇宙的可见物质施加强大的引力影响。
- 另一方面，暗能量是一种假设或理论化的能量形式。 它的存在仅仅是从它对宇宙加速膨胀的影响中推断出来的，从而产生了一种未知性质的神秘力量。 暗能量不能被视为能量的常规形式，因此是一个比暗物质更难理解的概念。
总之，暗物质是物质的一种形式，而暗能量与占据所有空间并且比暗物质更丰富的场有关。
暗能量是如何被发现的？
在接下来的几行中，我们将简要回顾导致暗能量发现的理论物理学的历史。 我们开始：
爱因斯坦的宇宙常数
根据爱因斯坦本人的说法，宇宙常数“是他最大的错误”。 然而，科学是建立在“错误的积累”之上的，这使得它能够进步。 也许那个“错误”是对宇宙更深层次知识的近似。
阿尔伯特·爱因斯坦提出宇宙学常数以获得引力场方程的稳定解，该方程 会导致指向一个处于静止状态的宇宙。
然而，埃德温·哈勃的观测表明宇宙正在膨胀。，正是在那里，爱因斯坦将宇宙常数称为“他最大的错误”。 物理学史此时正处于发现宇宙膨胀的原因：暗能量的前奏中。
宇宙膨胀的加速
1998 年，两个天文学家小组发现了遥远的超新星，这标志着宇宙学史上的一个里程碑，引导科学家们制定了“能够解开谜题的拼图”来解释宇宙的加速膨胀： 暗能量被认为是加速的原因。
暗能量的理论和解释模型
宇宙常数和真空的能量
解释暗能量的最被接受的理论之一是它与时空真空本身的能量有关。
爱因斯坦的宇宙常数可以解释为真空能量的体现。，对宇宙膨胀有排斥作用。 因此，从相对论来看，暗能量会影响支撑宇宙的“时空结构”，使其弯曲并导致其膨胀。
精域和标量域
另一种理论认为暗能量可能是 “国粹”, 一种能量密度可以随时间和空间变化的物质。
这种精髓与标量场有关，标量场对能量密度的贡献可能会随时间缓慢变化。
宇宙学观测表明暗能量的存在
Ia型超新星
暗能量的第一个直接证据来自通过研究 Ia 型超新星对宇宙膨胀率加速的观察。 这些明亮的垂死恒星 允许天文学家 计算到它们的宿主星系的距离和 确定他们离开我们的速度有多快。
宇宙背景辐射
暗能量存在的其他证据是通过对 宇宙背景辐射，这是大爆炸的热回声。 精确测量这种辐射的温度波动使科学家能够非常精确地估计宇宙中暗能量的数量。
暗能量研究的当前项目
暗能量调查 (DES)
暗能量调查是一个天文观测项目，旨在通过 测量星系的分布和宇宙的膨胀. 该项目使用智利 Cerro Tololo 美洲天文台的 Victor M. Blanco 望远镜进行观测。
南希格雷斯罗马太空望远镜
Nancy Grace Roman 太空望远镜计划于未来十年发射，旨在研究暗能量并提供对其性质的更深入洞察。 这架太空望远镜旨在执行 精确测量宇宙随宇宙时间的膨胀。
暗能量的一些替代解释
对广义相对论的修改
解释暗能量的一种可能性是爱因斯坦的广义相对论不适用于宇宙尺度，必须加以修改。 然而，直到现在， 修改广义相对论的任何尝试都无法消除暗能量 不违背其他意见。
暗物质效应
另一种解释可能是暗能量是一种 暗物质与引力和真空能量相互作用的次级效应 在宇宙尺度上。 虽然这个想法很有趣，但仍然没有确凿的证据支持这个假设。
宇宙的未来
不断膨胀的宇宙
如果有一件事我们是确定的，那就是宇宙正在以越来越快的速度膨胀，这是由于“什么”被科学家称为暗能量。
因此，暗能量的存在意味着宇宙将在未来继续膨胀，似乎没有什么可以阻止它的加速。 那么，在遥远的未来， 几乎所有的星系都会从我们的视线中消失，只剩下我们一个人在一个越来越空旷和黑暗的宇宙中. 至少可以说令人不安，我们不知道人类是否能幸存下来看到它。
寒冷黑暗的命运？
如果暗能量继续主导宇宙的膨胀，它有可能最终达到一种叫做 “热死”，其中所有的恒星都将被消耗掉，并且没有足够的能量来创造新的宇宙结构。 在这种情况下，宇宙将变得越来越冷和黑暗。
在结论
暗能量是现代宇宙学中最大的谜团之一。 它的发现促使科学家们为这个谜团寻求新的理论和解释。
尽管尚未完全了解，但寻求更好地了解暗能量仍然是天文学研究的优先事项。 通过暗能量调查和南希格雷斯罗马太空望远镜等项目， 科学家们希望解开暗能量之谜，并最终揭示我们所生活的宇宙的真实本质。
你怎么认为？ 宇宙的命运和行为是压倒性的，这一切都归功于 la 暗能量：宇宙膨胀之谜。