天文與太空：盤點關於暗能量的十大理論！
人類積累了大量有關我們宇宙及其運作方式的信息。我們為自己是地球上最聰明的物種而自豪，到目前為止，它是整個宇宙中最有能力的物種。
然而，我們關於宇宙結構的信息來自我們可以觀察，測量和分析常規普通物質的僅4％。剩下的96％是「黑暗」的東西。它是黑暗的，因為我們一無所知（並且因為物理學家在命名部門往往缺乏創造力）。
在這96％中，大約68％是暗能量。這使它成為宇宙中最大的組成部分，而現在，它是最神秘的。世界各地成千上萬的科學家正在努力破譯這種神秘的能量，這似乎指導著我們的宇宙如何創造出大型結構。
如果沒有黑暗的能量，我們的宇宙最終會陷入一種「巨大的緊縮」 - 一種由重力支配的命運，宇宙迅速坍縮成自身。所以，雖然我們不知道暗能量是什麼，但我們應該感謝它存在。
以下是關於暗能量可能是什麼以及每個場景可以告訴我們宇宙命運的十大理論。
10它是空間的屬性
照片來源：NASA
這個理論源於愛因斯坦的引力理論，特別是「空間」可以有自己的能量 - 被稱為「宇宙學常數」。愛因斯坦也相信空間可以從無到有而存在，並且隨著更多空間的產生因此，可以在其中保持更多的能量。[1]
這可以解釋我們觀察到的宇宙的快速擴張。這種宇宙將繼續永遠膨脹，直到宇宙中的每個物體都遠離其他物體，一切都將在寒冷的黑暗中結束。
9萬物理論
照片來源：hubblesite.org
許多天文學家認為尋找暗能量是徒勞的。相反，他們認為找到難以捉摸的「萬物理論」（不是史蒂芬霍金電影）自然會解決暗能量問題。
這個理論應該能夠解釋宇宙中所有物體的行為 - 從非常大到極小。目前，我們關於宇宙如何運作的理論被分為大規模理論（如引力理論）和小規模理論（如量子力學）。
儘管通過這種方式解決暗能量問題在邏輯上是合理的，但即使是物理學中最聰明的人也發現這種理論已經證明是不可能的。物理的正常定律似乎在達到量子水平時「分解」。[2]但是，唉，搜索還在繼續。
8它創造了新的基本力量
照片來源：novan.info
我們所知道的基本力量（重力，電磁力，弱力和強力）都在不同的範圍內起作用。有些只影響原子大小的物體，有些則會引起行星的運動並引發星系的形成。
這種暗能量理論表明，有一種基本的力量，我們仍然沒有發現它們在巨大的尺度上行動，只有在宇宙達到一定大小時才能觀察到。它可以抵抗重力，從而將宇宙中的物體彼此拉開。[3]
科學家們認為，由於這種力量的作用如此之大，我們在日常生活中還沒有遇到它，地球上的測量也不會受到它的影響。沒有人真正知道這種力量是暫時的還是永久性的。然而，根據這一點，宇宙要麼永遠膨脹，要麼變冷，要麼在其餘時間內定期收縮。
7愛因斯坦的引力理論是錯誤的
照片來源：NASA
試著告訴那些曾經生活過的最聰明的物理學家，他的（可以說）最著名的理論是錯誤的。。。讓人驚訝。愛因斯坦的相對論指出，宇宙中的每一個物體都被其他物體所吸引，這種物質的強度完全取決於物體的質量和它們中心之間的距離。
然而，一些物理學家認為這個理論可能是不正確的，並且一直在開發新的引力理論來解釋暗能量。在這些理論中，它們可以逆轉重力對大尺度的影響，使物體相互排斥。[4]
雖然這些理論沒有太多的實驗支持（因為愛因斯坦的引力模型對我們來說已經很好了），它們可以解釋為什麼宇宙正在擴張。藉助這些新的引力模型，我們的宇宙在快速擴張後將再次達到寒冷的黑暗狀態。
6時間膨脹
如果你曾經見過電影星際，你可能聽說過時間膨脹。當接近光速的物體經歷減慢的時間時，會發生這種現象。
這與雙胞胎悖論中提出的觀點相同，其中一對雙胞胎登上的太空船在他的兄弟留在地球上時接近光速。當他們在多年分離後再次相遇時，地球上的雙胞胎比他的太空人兄弟要大得多。
喬治亞大學教授愛德華·基普雷斯（Edward Kipreos）最近發表的一篇論文認為，只有移動物體本身會經歷時間膨脹。[5]（通常，觀察快速移動物體的人也會受到影響。）
這意味著過去的時間流逝更快。這消除了具有排斥力或物質的需要，因為宇宙的明顯擴展僅僅是對受時間膨脹影響的距離的誤算。
如果這個理論是正確的，它不僅會與愛因斯坦的另一個著名理論（他的狹義相對論）相矛盾，而且還意味著由於哈勃常數的影響，我們的宇宙會繼續擴張。
5一個充滿異國情調的新粒子
照片來源：PBS
粒子和場的概念已經存在了幾個世紀。我們知道電子會產生電場，最近，引力場與「引力子」 - 重力的「力粒子」聯繫在一起。粒子物理學家和理論家對於特定場的能量必須傳遞的觀點感到滿意。通過它的力粒子而不是場本身。
這個概念可以轉化為暗能量，暗物質（宇宙的另外27％）是它的力粒子。[6]這個想法似乎是合理的，特別是因為一些力粒子是不可觀測的，如引力子。然而，幾乎沒有證據支持這一理論，因為我們還沒有找到一種方法來測量迄今為止與暗能量或暗物質相關的任何性質。
4f（R）理論
照片來源：sciencemag.org
f（R）理論是宇宙當前曲率的模型（曲率表示為R）。2007年，芝加哥大學的研究人員表明，通過R的特定值，可以創建一個宇宙模型，其中不需要暗能量來解釋宇宙的膨脹。
這種類型的宇宙以最小化其整體曲率的方式扭曲自身，同時產生額外的類似引力的力，可以吸引或排斥物體，這取決於一組條件。[7]
芝加哥大學的理論家們一致認為，要保持這一理論，額外的力必須在重力相對較強的地方消失（例如，在行星和星系的尺度上），並且只出現在最大的尺度上。北京大學的一個天文學家小組已經開始對星團進行測量，看看這個f（R）理論是否可以正確描述我們的宇宙。
3多元文化和人類原則
照片來源：phys.org
現代物理學最大的失敗之一就是預測暗能量的實際價值。量子理論預測的數量非常少，但物理學家計算的數量超過10倍120倍！（暗能量的測量值是宇宙常數 - 與此列表中的第10項相同。）
這就是人類學原理[8]所在的觀點 - 物理學和化學的基本常數（例如光速，引力常數等）在我們特定的宇宙中「支持生命」是「恰到好處」的觀點。在其他宇宙中有不同的價值觀。在一組無限的平行宇宙中，我們的宇宙恰好恰好是具有正確的暗能量值以允許生命形成的宇宙似乎不太可能。
2個虛擬粒子
照片來源：NASA / WMAP科學團隊
量子力學很奇怪。它允許事物流行和不存在，打破我們在高中物理學習中學到的每一個概念。（「不能創造或破壞物質，」我們嘟。道。）
這個理論使用虛擬粒子的思想 -小物質的小部分只出現在小實例中然後消失。顆粒的這種不斷出現和消失釋放能量，因為當這些顆粒消失時物質轉化為能量。
物理學家認為，空間本身可以獲得足夠的連續能量，從而產生導致宇宙膨脹的「負壓」。如果這個理論是正確的，那麼從這些虛擬粒子獲得的能量空間可能是神秘的暗能量，只要這個過程發生，我們的宇宙就會繼續擴展。[9]
1精華
照片來源：NASA
這份清單上的理論數量表明我們距離我們三分之二的宇宙有多遠。到目前為止，每個理論都對宇宙的命運或對可憐的愛因斯坦產生了巨大的影響。
解讀暗能量可以為一個全新的物理學分支敞開大門，也可以從根本上改變現有的物理學。這就是為什麼今天如此多的物理學家和天文學家質疑這個引導我們宇宙演化的大而神秘的「暗物質」。
到目前為止，最後一個暗能量理論是最奇怪的。以「精華」為主導的宇宙充滿了「能量流體」。[10]其他物理學家稱這種能量為「幻象能量」。
其背後的想法是，精華因時間和地點而異，其能量密度會隨著時間的推移而增加。這個宇宙將遇到物理學家稱之為「大裂口」的猛烈命運（再次，用字面命名），宇宙會隨著原子無法跟上它們被拉開和拉伸的速度而爆炸。
進出視線的一切都將被消除。宇宙會爆炸出來。