暗能量电源,暗能量和暗物质

何谓暗能量？

在宇宙学里暗能量被一些人推测出来，指充溢空间、有压强为负值的能。它可能来自我们周围的其他星球或行星。根据相对论，这负压强与远距离的反引力相似。如果我们知道了宇宙中存在着一些暗物质或黑洞，那么这些物质就有可能导致宇宙速度加快，甚至会使整个宇宙变得更加巨大。现在，这一推测成为解释宇宙加速膨胀、宇宙失落物质以及其他问题最受欢迎的计划。

几十年前，天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离我们生活的银河系越来越远的方向移动。这些星系之间的相互运动是如此剧烈和频繁，以至于它的每一次轨道变化都要消耗大量能量。而且，它们的移动距离越远，运转得越快越好。这种说法被认为是对宇宙演化历史最精确的解释之一。但天体物理学家以前曾指出，地心引力使宇宙膨胀速度变慢。他们认为这是由于地心引力导致了星系向更大尺度演化的结果。此后于1998年有两个团队观测到了Ia型超新星，这是一个少见恒星爆炸现象，能放出大量，经久不衰的光芒—推翻天体物理学家们所提出的学说。

通过细测从这些事件发出的光是如何向可见光谱的红色一端转变的—这与火车汽笛声远离时相似，声调还会变得越来越低“多普勒效应”。科学家们认为这正是我们为什么能看到如此遥远的天体以及其他事物的原因之一。他们发现，亿万年来，宇宙膨胀得更快。我们现在所看到的星系都是以非常高的速率进行着运动，这意味着它们之间距离已经足够长了。真空空间自身似乎正在发挥着它能使物质脱离的功能，并且好像是随着宇宙的不断增大，这股势力也在不断壮大。

暗能量的研究主要分为两个模式：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和quintessence（即一个能量密度随时空变化的动力学场）。它们在理论上都可以解释为宇宙中所有粒子之间相互作用导致了整个星系或恒星系统的平均大小减小。要分辨出这两种现象，也许需要高精度地测量宇宙膨胀，并进一步了解膨胀速度是如何随着时间而改变的。宇宙学物态理论可以解释这些现象并预测其未来演化方向。由于宇宙膨胀速度是用宇宙学中的物态方程描述的，因此，暗物质物态方程测量是现今观测宇宙学研究的重要课题之一。

暗能量其为无形、能够驱动宇宙运动，宇宙间一切恒星，行星运动都受暗能量驱动。为什么暗能量有这么强大，是因为它在宇宙的结构中约占73%，占据绝对主导地位。暗能量与暗物质一起被称为宇宙三大基本粒子。暗能量近年来在宇宙学研究中取得了里程碑式的重要成就。目前已确认了一些与暗能量有关的星系或黑洞。支持暗能量存在两方面证据。其一是对远距超新星的多次观测显示，宇宙正在加速扩张。二是由宇宙射线和暗物质组成的广义相对论预言的宇宙大爆炸后产生了一种新粒子——暗能量。根据爱因斯坦的引力场方程，加速膨胀现象推断宇宙中有一个压强为负值的”暗能量”。这个结论已得到广泛接受并被用来解释宇宙学上许多重要的理论和实验结果。另一证据源自近年来微波背景辐射研究准确测出了宇宙间物质总密度。这说明宇宙中确实存在着一种新的粒子——暗能量。我们知道，一切普通物质和暗物质加在一起，只有约三分之一，因此，仍然存在大约三分之二短缺。这意味着人类无法获得足够多的暗物质。这种缺乏的材料叫做暗能量，它以有负压为基本特点，几乎均匀地分布于宇宙空间，甚至根本没有结团现象。因此，可以说暗能量是构成整个宇宙最基本的元素之一，而它又被认为是目前已知最丰富且最为复杂的粒子。近期的WMAP资料表明，暗能量占宇宙物质总量的73%。因此，如果没有这种物质的话，那么人类就永远无法获得其他形式的能源了。值得一提的是，对一般能量（辐射）而言、重子与冷暗物质，压强均为非负数，因此，一定有一种不明负压物质支配了当今宇宙。

宇宙运动均为旋涡型，因此，暗能量始终表现为旋涡运动。因此，暗能量转动范围内可以形成旋涡场，我们称这种旋涡场为暗能量旋涡，简称旋涡场。本文讨论了暗能量旋涡场中的粒子分布和它们与星系间相互作用。我们用En表示太阳系的暗能量，以Ep表示物质围绕太阳系中心运行的总动能。太阳系旋涡场在En=Ep的情况下是平衡的，既不扩张，又不萎缩。但是在En衰落的时候太阳系的旋涡场也随之萎缩，太阳系所有行星都将接近太阳。

提到暗能量，我们必须首先提到与之紧密相关的另一概念，即暗物质，说它是暗物质，而非物质，是因为它和普通物质有根本差别。普通物质是指一切看不见摸不着、不能直接观察的事物。普通物质是指在普通条件下，能被眼睛看到或者借助于工具所看到的物质、触摸到的物体可以变成原子、在宇宙星体中，近至周围形形色色的天体，远至宇宙深处千姿百态的星系。普通物质总可以和光或某些波相互作用，或在特定条件下本身也会发光、或折射光线，因而为人所能感知，所能看到、触摸或在仪器的帮助下，可进行测量，但暗物质则相反，完全没有和光线相互作用，更谈不上发光了，由于不会发光，也就不会和光线产生什么影响，因此不反射、折散或散射光，即对于各种波和光，它们均为百分之百透明体！因此，天文上用光的方法是绝对见不到暗物质的，无论是电磁波、无线电或红外射线，伽马射线等、X射线这一切都没用，故尔不为人之知觉所感，亦不为现行仪器之观察所感，故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为“暗物质”。

与暗物质相比，“暗能量”更离奇得多，由于其只具有物的作用效应，没有物的基本特征，故皆不能称物质故，尔称“暗能量”,“暗能量”尽管也不是人能够感受到的，也不是现在的各类仪器能够观察到的，但人依靠理性思维，是能够预见和感知其确实存在的。

暗能量为何物？

我们不得而知！我们认为这是由于黑洞产生的引力造成的。我们的好奇心使我们必须接受宇宙中存在着什么，致使多数星系间相对速度超过光。我们必须找到一个合适的模型来解释这些现象。我们知道，这样做行不通。最终结论如下，星系间不彼此疏远。是它们之间的空间不断扩大。哈勃通过观测星系的功能，提出自己的哈勃定律

嗯。式中V是星系相对速度，D是那时星系间的间距，H是一个哈勃常数，它相当于宇宙年龄之倒数。随着宇宙的衰老，H亦有变化。那么宇宙到底有多少年呢？现在，哈勃常数已接近68公里。/秒/Mpc。这个数值是由天文学家们通过对宇宙射线和恒星观测得到的数据而计算出的。Persec（pc）为最大测量距离单位，对应3.26光年。它表示一个物体与另一个物体之间的相对速度比光速快多少倍。哈勃常数数值显示，一个半径为1 Mpc（百万persec）的空间在一秒钟内扩展到68公里。

在我们得知一个陌生的真相之前，一切顺利。宇宙中的任何地方，无论多么遥远和巨大，它们都会以同样快的速度向彼此靠拢，而不像人们想象的那样。事实上两星系的相对速度并非常数。它们会发生剧烈变化——从最初的光速变成后来的更快，然后又突然变慢。失踪时，越大越好。如果你要把这个现象解释得更清楚一点，就必须考虑到引力收缩的问题。加速膨胀不明白。那么宇宙中存在什么东西能够使我们感到自己在加速呢？空间在什么地方得到了膨胀能量？它是由什么力量产生的呢？扩张为何不断加快？它与宇宙中其他事物有何不同？我们就是不认识。宇宙中究竟存在什么？现我们将此能量称为暗能量。宇宙中没有什么是不可改变的，它总是在运动着、变化着。能在空间中。如果宇宙中没有暗物质存在的话，那么这个宇宙就不会有生命了。在空间膨胀的时候，新空间将形成新暗能量。那么，宇宙中是否也存在着一种类似于“暗能量”的东西呢？是不是无穷无尽？也许不是！也许吧！因为这总倾向于增加。

暗能量自宇宙产生以来，一直加速着宇宙扩张。也几乎没有科学家认为，正是暗能量在初始奇点处扩张，造成大爆炸。

1998年发现，我们这个宇宙已经加速膨胀了50亿年。这个理论预言了我们宇宙中所有物质和能量都会加速增长。产生隐含的越来越大斥力最容易的patch，就是还原爱因斯坦1917年平衡重力所用宇宙常数，为了给静态宇宙。现用于重力以上，构成了加速宇宙。暗能量和暗物质是由宇宙学家提出来的，它们都与宇宙加速有关。多了个不变能量密度，暗能量总量是随宇宙生长而增加，在50亿年以前，有一项系数已经调到平衡重力，此后加快增长。

要是真有的话，暗能量在不久的将来会全面占据主导地位，渐近永恒指数膨胀使人们联想到138亿年以前，我们宇宙正在增长。我们可能已经拥有了足够强大的引力，能够把整个星系拉到一个共同的方向上。或许，我们终将在自己子宇宙中萌动。我们已经有了一些关于宇宙诞生和演化的理论。当然我们并不知道其机理，正如138亿年前，我们并不知道使自己从永恒膨胀中解放出来是什么机理。不过，我们已经有了一些基本假设和推论，这些假设是对宇宙中各种现象的描述，而推论则来自于我们自身的经验。当模型不完备时，我们能自由做纯猜测。