它们两者的较量决定宇宙的最终命运,宇宙究竟会走向何方?
暗物质和暗能量自时间开创以来就一直在相互竞争,科学家认为在大爆炸的,暗物质和暗能量就一起诞生了,它们一直存在于宇宙间。但是暗物质的引力保持着对宇宙的控制,在最初的90亿年里,减缓了空间的膨胀。但是在最近的几十亿年时间里,情况发生了变化,暗能量已经不再受到暗物质引力的影响了,结果宇宙开始加速膨胀。
暗能量在宇宙最初的高温高密度的情况下或许是个微不足道的常数项,然后随着宇宙变得越来越冷,密度越来越小,个头越来越大,暗能量开始占据了主导地位,这种空间特性我们尚未完全明白。随着宇宙的膨胀,天文学家意识到暗能量赢得了与暗物质的斗争。
搞明白暗能量很关键,因为它会告诉我们宇宙的未来,宇宙的结局是什么,它是永远膨胀变得又冷又黑吗,还是有最终的尽头?
如今暗能量驱动着宇宙的膨胀,看起来不会停止,星系间的距离越来越远,暗能量积累的力量,排斥力就越强。最终,每个星系命中注定将孤单地生存!令人惊讶的是,暗能量理论在很早以前就被物理学上一个最伟大的人提出和抛弃过,他称它是自己最大的失误,他的名字叫爱因斯坦。
如今科学家明白了暗能量正在创造和扩展空间,但是在20世纪初,天文学家认为宇宙只有银河系那么大,空间永远不会扩展。
但是爱因斯坦发表了自己的相对论,并决定在静态宇宙里来测试它,然而爱因斯坦的尝试困难重重,他平衡不了自己的静态宇宙的方程式,他的计算显示出宇宙必须要么是膨胀的,要么是收缩的。
爱因斯坦意识到如果我们看到的宇宙是平滑的,物质均匀分布的,那么他的理论明确预示了它应该不是膨胀的就是收缩的,因此爱因斯坦提出了一个令人讨厌的真空能,来保证宇宙在引力上的平衡,他称它为自己的宇宙常数,一个保持宇宙平衡的恒定的能量。当时哈勃提出了空间在膨胀,突然间,爱因斯坦的宇宙常数似乎无关了,爱因斯坦把它列为自己最大的失误。在努力纵览宇宙的举止中,爱因斯坦错误地预测了暗能量。
普通物质和暗物质的物质总量还不足以解释我们所观察到的空间的弯曲,如同观察地球的地平线一样,宇宙的规模如此之大,空间的完全表现的很平坦。普通物质,暗物质,暗能量加在一起才能做出空间弯曲的预测。
如今的卫星数据已经揭示了这样的事实,宇宙间物质能量的70%是暗能量。暗能量这个曾经的爱因斯坦的失误,现在已经广为人知,是宇宙的支配力了。
暗能量将会对宇宙的命运有什么影响?我们不明白如果真空能正驱动着宇宙的加速度,那么为何它会具有那样的量的呢?这也是当今理论物理学有待解决的最大的难题之一。在发现暗能量和暗物质的过程中,科学界向万有理论靠近了一步,一个能界定整个宇宙运作的方程式,也是揭开宇宙黑暗一面的新纪元的开始!