Ciemna materia i ciemna energia

Różnica między ciemną materią a ciemną energią

Nasz wszechświat rozwija się bardziej niż kiedykolwiek, odkąd pochodzi z Wielkiego Wybuchu, 14 miliardów lat temu. Wcześniej naukowcy uważali, że spowolni on tylko z powodu przyciągania grawitacyjnego, które przyciąga całą materię do środka. Ale obserwacje teleskopu Hubble'a dowodzą, że Wszechświat faktycznie się rozwija, a nie zwalnia. To nie może się zdarzyć bez obecności jakiejś innej formy energii, która jest lepsza od siły grawitacji, choć nikt nie wie, co to jest. Ta niezrozumiała energia, która odpycha materię na zewnątrz, nazywana jest Ciemną energią. Widoczna materia, w tym Ziemia, gwiazdy i miliardy galaktyk, zbudowane z cząstek subatomowych skupionych w atomy, stanowią zaledwie 4% masy wszechświata. Nie znamy zawartości drugiej masy, z tym że 22% jej jest niewidzialną substancją zwaną ciemną materią, a 74% jest dominującą ciemną energią. Chociaż oba można zmierzyć obliczając ich wpływ na wykrywalną materię wszechświata, nie wiadomo, czy te dwa są jednym i tym samym.

Ciemna energia

Ciemna energia jest wszechobecna, a jej efekt wzrasta wraz z pęcznieniem kosmosu. Jego istnienie pozwala światłu na uzyskanie energii z promieniowania resztkowego, jeśli przemieszcza się przez duże masy i jest odpowiedzialne za kosmiczne mikrofale. Kiedy grawitacja słabnie z powodu ekspansji przestrzeni, ciemna energia zacznie dominować. Zakłada się, że to ta ciemna energia jest odpowiedzialna za ekspansję wszechświata. Ciemna energia, znana również jako stała kosmologiczna i kwintesencja, przyspiesza proces ekspansji, stając się siłą antygrawitacyjną. Według Alberta Einsteina pusta przestrzeń rzadko jest próżnia i ma własną stałą energię, aby zmusić wszechświat do rozszerzania się coraz szybciej.

(Symulacja ciemnej materii w kosmosie w 2009 r.)

Przeciwstawiając się obserwacji Einsteina, rozwinęły się nowe teorie wyjaśniające ciemną energię jako nową formę dynamicznego płynu energetycznego, który wypełnia przestrzeń, która działa przeciwko materii i normalnej energii. Niektórzy badacze stwierdzają fluktuacje kwantowe jako prawdziwe źródło siły odpychającej, która przyspiesza ekspansję przestrzeni. Jednak wszyscy zgadzają się, że ciemna energia, będąc jednolitą w całej przestrzeni, znajduje się za szybszym przyspieszeniem rozszerzającego się kosmosu, chociaż jej gęstość jest niska (6,91 × 10-27 kg / m3) w porównaniu do gęstości zwykłej materii lub ciemna materia galaktyk. Pomimo tych wszystkich obserwacji sceptycy podkreślają, że jest to tylko iluzja wywołana przez względny ruch Ziemi wraz z resztą kosmosu. Cokolwiek to jest, ciemna energia jest największą tajemnicą naukową naszych czasów.

Ciemna materia

Ciemna materia to nieświecące cząsteczki materii, które wywierają wpływ grawitacyjny na widzialną galaktykę i skupiska galaktyk. Jest ciemny, niewidzialny i obejmuje większość kosmicznej materii. Naukowcy nie mogli tego obserwować bezpośrednio, ponieważ nie jest dziś możliwe wykrycie tego, co mają jako instrumenty. Ale jego obecność jest jednoznacznie potwierdzona przez jej efekty grawitacyjne. To właśnie ta grawitacja ciemnej materii ciągnie wszechświat razem, chroniąc go przed upadkiem. Jeśli wszechświat zawiera tylko wykrywalną materię, galaktyki, które widzimy, nie pojawiłyby się wcale. Rozpadliby się tylko bez wystarczającej materii siły grawitacji, aby utrzymać je blisko siebie. Na początku wszechświata dominująca ciemna materia wzmacniała niskie fluktuacje w kosmicznym mikrofalowym tle, tworząc obecny wszechświat.

Według astrofizyki ciemna materia jest niewykrywalną, nie-barionową materią, która wywiera wpływ grawitacyjny na gwiazdy i galaktyki. Jest to hipotetyczna cząstka bez jakiegokolwiek ładunku, bez spinu i nieistotna masa skomponowana przez kwantową dynamikę chromo. Są też szanse, że może powstać z egzotycznych cząstek, takich jak osi lub słabo oddziałujących, masywnych cząstek, natychmiast po stworzeniu wszechświata. Warto zauważyć, że istnienie ciemnej materii odkryto przypadkowo, obserwując zewnętrzne obszary Drogi Mlecznej. Jeśli wysiłki naukowców w celu rozpoznania ciemnej materii będą kontynuowane bez spełnienia w najbliższym, taka nieprawdopodobieństwo stawia pytanie: co, jeśli wszechświat się nagle skończy?