ما هي الطاقة المظلمة؟

ربما تكون الطاقة المظلمة هي الفكرة الأكثر غموضًا في جميع الفيزياء حاليًا. إنها مادة أكثر غموضًا من المادة المظلمة ، وهي مادة مخفية في الظل.المادة المظلمة، يمكننا على الأقل رسم خريطة وفهمها على أنها موزعة فيزيائيًا في الكون ، تمامًا مثل المادة العادية. لكن الطاقة المظلمة غير مفهومة بشكل جيد لدرجة أن المصطلح بالكاد يتم تعريفه. ما هي الطاقة المظلمة؟ الطاقة المظلمة هي أي شيء يجعل بعض العيوب الهائلة في علم الكونيات الحديث منطقيًا.

بعد أينشتاين ، كان الفيزيائيون متأكدين إلى حد ما من كيفية تطور الكون: ألقى الانفجار العظيم كل المادة للخارج ، كما يحدث في الانفجار ، والآن تعمل الجاذبية على إبطاء هذا التوسع الخارجي من خلال الميل الطبيعي للمادة إلى عدم الرغبة في الابتعاد عن الآخرين. شيء. قال أينشتاين أن الكون كان ساكنًا ، لكنه قبل فيما بعد الدليل الذي قدمه إدوين هابل بأن الكون في الواقع يتمدد ، ووصف فرضية الكون الساكن بأنه 'الخطأ الفادح'.



اعترفوا يا العلماء: هذا لا

اعترفوا ، العلماء: هذا لا يفعل شيئًا في الواقع.



ومع ذلك ، من المؤكد أنه حتى الكون المتوسع يجب أن يصنع بعض إحساس. لم يكن من الواضح ما إذا كان الكون سيتوقف تمامًا عن التوسع ، أو ربما يبدأ في الانكماش مرة أخرى مما يؤدي إلى أزمة كبيرة في نهاية المطاف. ومع ذلك ، كان هناك شيء واحد مؤكد: الكون بالتأكيد لم يكن يكبر بسرعة.

ماعدا هو. قدمت الدراسات التي تبحث في المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، المسماة 'الشموع القياسية' في علم الفلك ، أول دليل على الإطلاق على أن توسع الكون لا يحدث ببطء أكثر فأكثر ، ولكن بسرعة أكبر مع مرور الوقت. وصوله في عام 1998 ، كان هذا أحد أكبر الإعلانات العلمية في القرن. في وقت لاحق ، أدلة من أشياء مثل خرائطإشعاع الخلفية الكونية الميكروويف أظهر أن هذا كان صحيحًا: في تحدٍ لتأثير الجاذبية للمادة ، يتوسع الكون بشكل أسرع.



الطاقة المظلمة 5أكثر من ذلك ، يبدو أنه كان هناك المزيد أمور في الكون مما كان معروفًا. يمكن أن توفر خرائط CMB المذكورة سابقًا قيمة تسمى الكثافة الحرجة ، والتي يجب أن تساوي بعض الملاحظات الكمية الإجمالية للمادة والطاقة في الكون. ومع ذلك ، فإن المقدار الفعلي الذي يمكن ملاحظته لا يساوي هذا الرقم عن بعد ، وحتى مع وضع المادة المظلمة في الاعتبار ، لا يزال يبدو أن الكون لديه حوالي ثلث أمور فيه كما هو متوقع.

أدرك الفيزيائيون أن هاتين الملاحظتين يمكن أن يكون لهما تفسيرات متطابقة: يوجد الكثير من الطاقة في الكون أكثر مما كنا قد أدركناه سابقًا ، وهذه الطاقة يمكن أن تقود التمدد الذي نلاحظه في الكون.

بشكل حاسم ، أحد الأسماء الأخرى التي قد تصادفها للطاقة المظلمة هو 'طاقة الفضاء'. أشار أينشتاين إلى هذا على أنه الثابت الكوني ، لكنه لم يكن لديه فهم جيد لما كان يشير إليه (جزء من سبب حروقه بشدة). هذا من شأنه أن يجعل الطاقة المظلمة خاصية جوهرية للفضاء - إذا كان لديك بعض الطاقة المظلمة في مكان ما ، ثم قمت بتوسيع تلك المساحة بنسبة 100٪ ، فلن تخفف الطاقة المظلمة التي لديك لأن المساحة الجديدة التي أنشأتها للتو ستمتلك الطاقة المظلمة بمفردها. نحن نعلم ذلك ، لأنالكل الفضاء لديه طاقة مظلمة ، وإلا فلن يكون الفضاء ، من خلال تعريف هذه النظرية للمصطلح.



لذلك ، مع توسع الكون ، يمكن لهذه الطاقة أن تستمر في دفع هذا التوسع ، حيث لا يتم تخفيفها. إذا فعلت ذلك ، مثل المادة العادية والطاقة ، فسيتم تلطيخ تأثيرها إلى الحد الذي سيطرت فيه الجاذبية وسيبطئ التوسع أو يتوقف.

الطاقة المظلمة 4المشكلة الكبيرة في هذه الفكرة هي أنه يمكننا حساب القيمة التي يجب أن تكون عليها الثابت الكوني - أي قوة القوة الافتراضية الطاردة للطاقة المظلمة - وهذا الحساب يؤدي إلى أرقام كثير أعلى مما نلاحظه بالفعل. إذا كان الثابت الكوني هو ما يفترض أن يكون ، فإن الكون سيتحرك بعيدًا بمعدل أسرع بكثير مما نلاحظه بالفعل ، ما لم تكن هناك قوة أخرى غير معروفة تتصدى له.

من ناحية أخرى ، تقول نظرية منافسة عن الطاقة المظلمة أنه قد يكون مجالًا كميًا يملأ الفضاء ، مما يجبره على التوسع من خلال الامتلاء البسيط. بدلاً من خلق مساحة أكبر للطاقة المظلمة ، في هذا المفهوم للكون ، يحدث الشيء في الاتجاه المعاكس.

ومع ذلك ، يجب أن تشير هذه الفكرة ضمنيًا إلى أن مدارات الكواكب والأجسام الأخرى ذات الحجم الكبير ستضطرب بسبب الطاقة المظلمة - لكن لا يبدو أنها كذلك. افترض بعض الفيزيائيين ما يسمى بالمجال 'الحرباء' للطاقة المظلمة ، والتي تتشتت إلى العدم عندما تتلامس مع أجسام شديدة الكثافة أو ضخمة. في هذه الحالة ، تشير كلمة 'شديد الكثافة' إلى أي شيء أكبر من مجرد ذرات قليلة.

ستلاحظ أن هناك ملفكثيرا من التكهنات في هذا المجال ، والكثير من التمني. كيف نعرف أن الطاقة المظلمة ليست واحدة من الثوابت الكونية لآينشتاين ، وهو مفهوم خيالي تم اختراعه لدعم نظرية فاشلة؟ لماذا لا يمكن أن تكون الطاقة المظلمة مجرد محاولة متهورة أخرى لشرح الملاحظات المزعجة بعيدًا؟

الطاقة المظلمة 2

سلسلة من خرائط الكون تحيط بالأرض بشكل مركزي.

بسبب إشعاع الخلفية الكونية الميكروي - لقد نسيت ذلك ، أليس كذلك؟ قد لا يعرف العلماء الكثير عن الطاقة المظلمة ، لكنهم يعرفون أنها موجودة بشكل شبه مؤكد ، بسبب قدرتهم على حساب الكمية الإجمالية للمادة والطاقة من جميع الأنواع. هذه الطاقة ، التي تشكل غالبية الكون ، هي إلى حد بعيد المرشح الأكثر ترجيحًا للتسبب في تسارع تمدد الكون. العمليات الحسابية وضعت اليقين من وجود شيء يشبه إلى حد كبير الطاقة المظلمة بنسبة 99.996٪.

لكن لا تخطئ: الطاقة المظلمة هي واحدة من أقل المفاهيم فهماً التي يقبلها العلم على نطاق واسع. لن يكون فهم الطاقة المظلمة مهمًا من الناحية الفلسفية فحسب ، بل سيعطي العلماء فكرة أكثر دقة عن كيفية نشوء الكون وتطوره بعد تلك النقطة.

لدى مسح الطاقة المظلمة والدراسات الأخرى على مستوى الكون الكثير لتقدمه لمستقبل أبحاث الطاقة المظلمة ، ولكنمصادم هادرون كبير، الذي أعيد فتحه مؤخرًا بعد ترقيات كبيرة في الطاقة ، يمكن أن يوفر شكلاً جديدًا تمامًا من الأدلة حول هذه المسألة. من خلال تحطيم الذرات معًا بعنف ، قد يتمكنون أخيرًا من قياس الطاقة المظلمة في زجاجة.

تحقق من سلسلة 2007es.com Explains الخاصة بنا لمزيد من التغطية المتعمقة.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com