暗能量背后的科学

重大的科学突破之所以发生，正是因为这种独特的心理表现：科学家们对他们所不知道的感到兴奋。

现在，长期以来，不了解天体物理学的外行人笑话连连，科学家们可能只会笑到最后。

一台“超级望远镜”将揭示时空的秘密。

如果您没有意识到自己沉迷于时间和空间，请三思。正如我们对时间旅行的长期热情所体现的那样，我们是一场充满时间和空间的种族，只有科幻小说和电影才能做到这一点。

我们从空间的角度来考虑时间，我们从来没有能够解释它。

不过，由于天文学家的这种可笑的本能，我们才可能得到改变生活的解释。

认识暗能量光谱仪DESI。上个月，DESI被安装在亚利桑那州的Myall望远镜上，并且已经捕获了第一张宇宙图像。

DESI是来自13个国家/地区的500名研究人员合作的结果。由5,000个单独的微型望远镜组成的超级望远镜，每个微型望远镜每20分钟可以拍摄一个不同星系的快照。

该项目的目的是绘制与3500万个星系和240万个类星体的距离，以了解宇宙如何扩展以及如何继续扩展。最终，其目标是确定暗能量是否可能成为重力反作用力以及这一大规模发现的所有潜在隐患。

在事情变得非常复杂之前先要有一点背景...

根据科学家的说法，物质宇宙仅占整个宇宙的5％。那就是NASA所谓的“正常物质”（例如行星，恒星和类似地层）的5％。宇宙中另外27％由听起来险恶的暗物质组成。关于这个暗物质，美国宇航局有这样的说法：“我们比暗物质更确定暗物质不是什么。”

根据这一主要假设，宇宙剩余的68％由暗能量构成。

没有人看到过这种黑暗的能量。就像暗物质一样，没人真正确定它是什么。但是似乎有理由相信这可能是重力的反作用力。

这个假设是如何产生的？那是一个非常有趣的故事。

很长一段时间以来，科学家们相信宇宙在开始收缩之前就已经膨胀到一定程度，并被重力拉回。想象一下，在1998年，当一群天文学家发现宇宙仍在膨胀时，他们感到惊讶，并且，加上对受伤的侮辱，它的膨胀速度比以前快。

自然，发现这一点的人获得了诺贝尔奖，但这仅仅是艰苦工作的开始。它打开了一个潘多拉魔盒的新问题：造成这种扩张的方式，原因和原因是什么？

为什么仍然难以理解。但是，假设回答的是：暗能量。

尽管科学家尚未确定确切的暗能量，但许多人似乎同意这是宇宙持续膨胀的动力，抵消了万有引力。

至于如何，有几种可能性，所有的可能性都来自暗能量的存在。据英国广播公司（BBC）报道，人们专注于一种称为“真空压力”的东西，这是时空连续体在亚原子水平上波动的结果。该真空压力的计算结果比预期的高得多：10到120的幂，它是10，后面有120个零。这比天文学家在宇宙中推动星系分开所观察到的力要强得多。这导致一些人假设在计算中犯了一个错误。其他人开始猜测。

一种理论认为我们不生活在宇宙中。而是在一个多元宇宙中-尽管我们的宇宙具有相对较弱的真空压力，但其他宇宙却具有更强的真空压力，这些压力将我们的宇宙带入了膨胀。

另一种理论认为暗能量是空间的特性。爱因斯坦告诉世界，空间不是空的。它具有自己的属性。如果暗能量就是这样的性质之一，那么随着空间的扩大，它的能量也会增加。

另一种理论来自量子物理学，涉及上面的“真空压力”概念。量子科学家没有施加压力，而是通过在空空间中存在虚拟的临时粒子来解释能量。这些粒子形成并消失，与此同时，显然会产生能量。正是在计算能量时，带有120个零的10浮出水面，使很多人感到困惑。

另一种理论规定暗能量是一种充满空间并抵消重力的流体或场，没人知道它具有什么特性以及它如何与时空的其他成分相互作用。

然后，爱因斯坦的引力理论可能会不正确或不完整。如果以某种方式得到证明，这可能会导致物理学的颠倒转机，但肯定会横盘整理，因为科学重新考虑了许多以前已视为事实的概念和过程。

那么，如何为这些理论中的任何一种寻找证明呢？当然，通过汇总数据然后进行分析。这正是DESI会做的。它将生成远，远和附近星系以及中间其他星系的图像，以告诉科学家宇宙是如何扩展的。整个过程的基本简单性是美丽的：正如英国广播公司（BBC）的帕拉·戈什（Pallah Ghosh）所说，“ DESI越深入太空，它所看到的时间就越远。”

这样，它将生成大量有关宇宙，空间和历史膨胀的数据，并且该数据将比以前对宇宙进行映射的尝试更为准确。运气好的话，这些数据将产生有关暗能量性质以及因此宇宙性质的答案。

毫不奇怪，并不是每个人都如此热情。

四年前，牛津大学的一位物理学家对诺贝尔奖得主的发现提出了挑战，他们说宇宙还在那迅速发展。苏比尔·萨卡（Subir Sarkar）和另外两位物理学家认为，基于对第一批研究团队数据的统计分析，证据不足以得出这样的结论。

毫不奇怪，这项具有挑战性的研究再次成为批评的对象，指责研究人员挑选数据进行统计分析以符合他们的假设。

Sarkar和他的同事刚刚发表了第二篇论文，这可能会变成一种真正的科学争执，这一次挑战了宇宙仍在扩展的想法。根据那篇论文，诺贝尔主义者认为是普遍扩张，只是我们宇宙角落中的局部扩张。

有时这样的人真的可以欣赏技术的发展。

当科学家在论文中争论时，DESI将为星系拍照（其中3500万个星系）以及240万个类星体。无论这些图片显示了什么，都很难对这样一个证据体系的重要性进行争论。