Atšķirība starp tumšo vielu un tumšo enerģiju

Atšķirība starp tumšo vielu un tumšo enerģiju

Mūsu Visums paplašinās vairāk nekā jebkad agrāk, kopš tā pirmsākumi meklējami Lielajā sprādzienā pirms 14 miljardiem gadu. Iepriekš zinātnieki domāja, ka tas palēnināsies tikai gravitācijas vilkmes dēļ, kas piesaista visu matēriju uz iekšpusi. Habla kosmiskā teleskopa novērojumi pierāda, ka Visums faktiski paplašinās, nevis palēninās. Tas nevar notikt bez kāda cita enerģijas veida klātbūtnes, kas ir augstāks par gravitācijas spēku, kaut arī neviens nezina, kas tas ir. Šo nesaprotamo enerģiju, kas atgrūž matēriju uz āru, sauc par Tumšo enerģiju. Redzamā matērija, ieskaitot zemi, zvaigznes un miljardus galaktiku, kas izgatavota no atomiem sagrupētām subatomiskām daļiņām, veido tikai 4% no Visuma masas. Mēs nezinām otras masas saturu, izņemot to, ka 22% no tās ir neredzamā viela, ko sauc par tumšo matēriju, un 74% ir vienmēr dominējošā tumšās enerģijas sastāvdaļa. Lai gan abus var izmērīt, aprēķinot to ietekmi uz Visuma detektējamo vielu, nav zināms, vai šie divi ir viens un tas pats.

Tumšā enerģija

Tumšā enerģija ir visuresoša, un tās ietekme palielinās, kosmosam uzbriest. Tā pastāvēšana ļauj gaismai iegūt enerģiju no atlikušā starojuma, ja tā pārvietojas caur lielām masām un ir atbildīga par kosmiskajiem mikroviļņiem. Kad gravitācija kosmosa izplešanās dēļ kļūst vājāka, sāks dominēt tumšā enerģija. Tiek pieņemts, ka tieši šī tumšā enerģija ir atbildīga par Visuma paplašināšanos. Tumšā enerģija, kas pazīstama arī kā kosmoloģiskā konstante, kā arī kvintesence, paātrina izplešanās procesu, kļūstot par antigravitācijas spēku. Pēc Alberta Einšteina teiktā, tukšā telpa reti ir vakuumā, un tai ir pastāvīga enerģija, lai piespiestu Visumu izplesties ātrāk un ātrāk.

(2009. gada tumšās vielas simulācija Visumā)

Pretstatā Einšteina novērojumam, ir attīstījušās jaunas teorijas, kas izskaidro tumšo enerģiju kā jaunu dinamisko enerģijas šķidruma formu, kas piepilda telpu, kas darbojas pret matēriju un parasto enerģiju. Daži pētnieki uzskata, ka kvantu svārstības ir īstais atbaidīšanas spēka avots, kas paātrina telpas paplašināšanos. Tomēr visi piekrīt, ka tumšā enerģija, kas ir vienveidīga visā kosmosā, atpaliek no paplašināšanās kosmosa straujāka paātrinājuma ātruma, kaut arī tā blīvums ir mazs (6,91 × 10–27 kg / m3), salīdzinot ar parastās vielas blīvumu vai galaktiku tumšā matērija. Neskatoties uz visiem šiem novērojumiem, skeptiķi uzsver, ka tā nav nekas cits kā ilūzija, ko rada Zemes relatīvā kustība ar pārējo kosmosu. Lai kāds tas būtu, tumšā enerģija ir mūsu laika lielākais zinātniskais noslēpums.

Tumšā matērija

Tumšā matērija ir matētas matērijas daļiņas, kas gravitācijas ietekmē ietekmē galaktiku un galaktiku kopu redzamo lietu. Tas ir tumšs, neredzams un aptver lielāko daļu kosmiskās vielas. Zinātnieki to nevarēja tieši novērot, jo mūsdienās to nav iespējams noteikt ar to, kas viņiem ir kā instrumenti. Bet tā klātbūtni viennozīmīgi apstiprina tās gravitācijas efekti. Tieši šī tumšās matērijas smagums savelk Visumu kopā, turot to prom no sabrukuma. Ja Visums satur tikai nosakāmu vielu, mūsu redzētās galaktikas vispār nebūtu radušās. Viņi lidotu tikai viens no otra, ja nebūtu pietiekami daudz gravitācijas spēka, lai turētu tos cieši kopā. Visuma sākumā dominējošā tumšā matērija pastiprināja zemas svārstības kosmiskā mikroviļņu fona apstākļos, lai izveidotu pašreizējo Visumu.

Kā astrofizika atklāj, tumšā viela nav nosakāma, tā nav baryonic viela, kurai ir gravitācijas efekts uz zvaigznēm un galaktikām. Tā ir hipotētiska daļiņa bez jebkādas uzlādes, bez griešanās un nenozīmīgas masas, ko veido kvantu hromoģenētika. Turklāt pastāv izredzes, ka tūlīt pēc Visuma radīšanas tas var veidoties no eksotiskām daļiņām, piemēram, aksijām vai vāji mijiedarbīgām masīvām daļiņām. Interesanti atzīmēt, ka tumšās matērijas esamība tika atklāta nejauši, vērojot Piena ceļa ārējos reģionus. Ja zinātnieku centieni atpazīt tumšo matēriju turpinās bez jebkādas tuvināšanās tuvākajā laikā, šāda neiespējamība rada jautājumu: kas notiks, ja Visums beigsies, pēkšņi?