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宇宙加速膨胀

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
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证实在过去数年中,从各方面独立观测得到的结果,证实了宇宙加速膨胀的正确性,这包括宇宙微波背景辐射、宇宙的大尺度结构、宇宙的年龄、对于超新星更精确的观测量、星系团(galaxycluster)的X射线性质。密度减低假若现在宇宙正在膨胀,则其密度必定也正在减低,因为物质与物质之间的空间正在加大。假若继续加速膨胀,则最终除人类自己所处的室女座超星系团之外,所有其它星系团都会极端红移、加速远离,侦测它们会变得更加困难,遥远的宇宙也会变得越加黑暗。解释模型现在,天文学者已研究出很多解释宇宙加速膨胀的模型,这包括某种形式的暗能量:宇宙常数、第五元素、暗流体(darkfluid)、幻能量(phantomenergy)。暗能量具有负压强,相当均匀地分布于空间。这是暗能量所具有最重要的性质之一。发散扩张根据宇宙论假说大撕裂,幻能量会造成以指数函数增加的发散扩张,战胜本域星系团的重力,将室女座超星系团彻底撕裂...

证实

在过去数年中,从各方面独立观测得到的结果,证实了宇宙加速膨胀的正确性,这包括宇宙微波背景辐射、宇宙的大尺度结构、 宇宙的年龄、 对于超新星更精确的观测量、 星系团( galaxy cluster )的X射线性质。

密度减低

假若现在宇宙正在膨胀,则其密度必定也正在减低,因为物质与物质之间的空间正在加大。假若继续加速膨胀,则最终除人类自己所处的室女座超星系团之外,所有其它星系团都会极端红移、加速远离,侦测它们会变得更加困难,遥远的宇宙也会变得越加黑暗。

解释模型

现在,天文学者已研究出很多解释宇宙加速膨胀的模型,这包括某种形式的暗能量:宇宙常数、第五元素、暗流体( dark fluid )、幻能量( phantom energy )。暗能量具有负压强,相当均匀地分布于空间。这是暗能量所具有最重要的性质之一。

发散扩张

根据宇宙论假说大撕裂,幻能量会造成以指数函数增加的发散扩张,战胜本域星系团的重力,将室女座超星系团彻底撕裂,然后会撕裂银河系、太阳系、最后甚至小小原子。对于宇宙膨胀加速度的测量是决定宇宙的终极命运的关键。但是,这重要发现可能在短期内不会达成。

暗能量主控

随着宇宙膨胀,暗物质的密度会比暗能量的密度减低更快。最终结果是暗能量会成为主控因素。更确切地说,假设宇宙体积加倍,则暗物质密度会减半,但暗能量密度大致保持不变(假若暗能量是宇宙常数,则暗能量会保持不变)。在宇宙常数模型里,暗能量已经主控了物质的质能,而宇宙膨胀大约是时间的指数函数。根据这模型,在未来,膨胀的标度因子加倍时间(从 a ( t ) {\displaystyle a(t)} 变为 2 a ( t ) {\displaystyle 2a(t)} )大约为114亿年。

宇宙加速膨胀

自从大霹雳以来,宇宙持续不停地膨胀,现更加速膨胀。

参阅

宇宙年表

高红移超新星搜索队( High-z Supernova Search Team )

超新星宇宙计划( Supernova Cosmology Project )

空间的度规膨胀( Metric expansion of space )


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