Что такое тёмная энергия?

Темная энергия

Темная энергия — вид энергии, объясняющий ускоренное расширение видимой части Вселенной. По многим данным составляет около 70% от всей ее массы. О самой природе темной материи пока мало известно, однако существуют некоторые гипотезы, объясняющие ее сущность. О них и обо всем, что известно на данный момент и пойдет речь.

История открытия

В конце 20 века на основе наблюдения за некоторым типом сверхновых звезд было замечено, что раннее измеренное расстояние между галактиками изменилось: оно стало больше, чем раньше. Не будем вдаваться в подробности, как это все было проделано, а лишь отметим к каким результатам пришли ученые. Они сделали вывод о расширяющейся с ускорением во времени Вселенной.

На самом деле, это не открытие темной энергии, а необходимость введения нового понятия для объяснения этого феномена.

Свойства темной энергии

Темная энергия не взаимодействует с обычным веществом. Однако, расстояние между объектами в масштабах Вселенной меняется, поэтому можно считать, что она взаимодействует с обычной материей посредством гравитации. Вполне возможно, что это такое проявление гравитации, появляющееся при расстояниях сопоставимых размерам самой Вселенной.

По разным подсчетам ускоряющееся расширение Вселенной началось около 5 млрд лет назад. Ранее считалось, что она расширяется с замедлением. Получается ученые были бы правы, если бы жили в то давнее время.

Предполагается, что тёмная энергия равномерно распространена и имеет крайне низкую плотность (если имеет), поэтому вряд ли коим образом ее удастся обнаружить экспериментально.

Объяснения

Здесь пойдет речь о решении уравнения Эйнштейна, в которой появляется так называемая космологическая постоянная — константа, описывающая свойство вакуума. Самое популярное и наиболее правдоподобное объяснение существование темной энергии — это то, что само пространство («пустота», вакуум) обладает некой плотностью энергии. Это и будет космологической постоянной.

Эта величина, как было уже сказано ранее, имеет крайне низкую плотность (10-29 г/см3). Ранее до открытия ускоренного расширения Вселенной ею часто пренебрегали. Но после открытия она очень удобно подошла на роль темной энергии. Но разве эта постоянная объясняет ускоренное расширение?

Так как объем вселенной растет, а плотность остается неизменной, то внутренняя энергия (обозначим ее ρ) Вселенной растет (ΔU = ρΔV). Увеличение объема говорит о совершении отрицательной работы. То есть, чтобы была совершена отрицательная работа (при увеличивающемся объеме, ΔА = pΔV), давление должно быть отрицательным.

Совсем без формул не получилось, но это необходимо для объяснения всей сути. Представьте мировой океан, при погружении в него на вас будет давить вся его толща — положительное давление. Думаю аналогия понятна. Отрицательное давление влечет за собой отталкивание, что порождает ускоренное расширение вселенной

На последок

Думаю многие здесь почерпнули что-то новое. Даже я при написании этой статьи узнал кое-какие интересные моменты. Обязательно пишите в комментариях, если что-то не понятно, или не согласны с какими-то положениями, или требуется чем-то дополнить эту статью.

Рейтинг: 5 (100%) 3

Добавить комментарий