Erinevus tumeda materjali ja tumeda energia vahel

Tumeda aine ja tumeda energia erinevus

Meie universum laieneb rohkem kui kunagi varem, kuna see sai alguse Suurest Paugust, 14 miljardit aastat tagasi. Varem arvasid teadlased, et see aeglustub ainult tänu gravitatsioonilisele tõmbele, mis meelitab kogu materjali seestpoolt. Kuid Hubble'i kosmoseteleskoobi tähelepanekud tõestavad, et universum pigem laieneb kui aeglustub. See ei saa juhtuda ilma mõne muu energiavormi olemasoluta, mis on gravitatsioonitugevusest parem, ehkki keegi ei tea, mis see on. Seda arusaamatut energiat, mis tõrjub ainet väljapoole, nimetatakse tumedaks energiaks. Aatomitesse rühmitatud subatomaatilistest osakestest koosnev nähtav aine, sealhulgas Maa, tähed ja miljardid galaktikad, moodustavad ainult 4% universumi massist. Me ei tea teise massi sisu, välja arvatud see, et 22% sellest on nähtamatu aine, mida nimetatakse Dark mateeriaks, ja 74% on alati domineeriv Tume energia. Ehkki mõlemat saab mõõta, arvutades nende mõju universumi tuvastatavale ainele, pole teada, kas need kaks on üks ja sama.

Tume energia

Tume energia on kõikjal olemas ja selle mõju suureneb, kui kosmos paisub. Selle olemasolu võimaldab valgusel saada jääkkiirgusest energiat, kui see liigub läbi suurte masside ja vastutab kosmiliste mikrolainete eest. Kui gravitatsioon muutub ruumi laienemise tõttu nõrgemaks, hakkab domineerima tume energia. Eeldatakse, et just see tume energia vastutab universumi laienemise eest. Tume energia, mida tuntakse ka nii kosmoloogilise konstantsena kui ka kvintessentsina, kiirendab laienemisprotsessi, muutudes gravitatsioonivastaseks jõuks. Albert Einsteini sõnul on tühi ruum harva vaakum ja sellel on oma pidev energia, mis sunnib universumit kiiremini ja kiiremini laienema.

(2009. aasta universumi tumeaine simulatsioon)

Vastupidiselt Einsteini tähelendule on välja arenenud uued teooriad, mis selgitavad tumedat energiat kui ruumi täitva dünaamilise energiavedeliku uut vormi, mis töötab vastu mateeriale ja normaalsele energiale. Mõnede teadlaste arvates on ruumi laienemist kiirendava tõrjuva jõu tõeliseks allikaks kvantkõikumised. Kuid kõik nõustuvad sellega, et tumeenergia, mis on kogu ruumis ühtlane, on laieneva kosmose kiirema kiirenduse taga, ehkki selle tihedus on tavalise mateeria või tiheduse madalaga võrreldes madal (6,91 × 10–27 kg / m3). galaktikate tume aine. Vaatamata kõigile neile tähelepanekutele rõhutavad skeptikud, et see pole midagi muud kui illusioon, mille põhjustab Maa suhteline liikumine ülejäänud kosmosega. Mis iganes see ka pole, tume energia on meie aja suurim teaduslik müsteerium.

Tume aine

Tume aine on aine mittevalgustavad osakesed, millel on gravitatsiooniline mõju galaktikate ja galaktikate klastrite nähtavale ainele. See on tume, nähtamatu ja katab suurema osa kosmilisest ainest. Teadlased ei osanud seda otseselt jälgida, kuna tänapäeval pole seda võimalik tuvastada sellega, mis neil instrumentidena olemas on. Kuid selle olemasolu kinnitavad ühemõtteliselt selle gravitatsioonilised mõjud. Just see tumeda aine raskusjõud tõmbab universumi kokku, hoides seda varisemisest eemal. Kui universum sisaldab ainult tuvastatavat ainet, poleks meie nähtavad galaktikad üldse tekkinud. Nad lendaksid laiali ainult siis, kui neil ei oleks piisavalt gravitatsioonijõudu, et neid üksteise lähedal hoida. Universumi alguses võimendas domineeriv tume aine kosmilise mikrolaine taustal väheseid kõikumisi, et saada praegune universum.

Nagu astrofüüsika, on tumeaine tuvastamatu, mittebaryonic aine, mis avaldab tähtedele ja galaktikatele gravitatsiooni. See on hüpoteetiline osake, ilma laadimiseta, keerutamata ja tähtsusetu mass, mis koosneb kvantkromo dünaamikast. Samuti on tõenäoline, et see võib kohe pärast universumi loomist moodustuda eksootilistest osakestest, näiteks aksioonidest või nõrgalt interakteeruvatest massiivsetest osakestest. Huvitav on fakt, et tumeaine olemasolu avastati Linnutee välimisi piirkondi jälgides juhuslikult. Kui teadlaste püüdlused tumeda aine tuvastamiseks jätkuvad, ilma et see lähedalt läheks täide, siis selline ebatõenäosus tekitab küsimuse: Mis juhtuks, kui universum lõppeks, äkki?