暗能量是什么？

网上有关“暗能量是什么？”话题很是火热，小编也是针对暗能量是什么？寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

英国的一项实验未能找到一个可以解释宇宙大部分质量的粒子的证据。但显然这个搜索还没有结束。

图解：以变色龙粒子为特征的修正引力理论下形成的星系的模拟。

当宇宙学家观察宇宙膨胀的方式时，他们发现当今的物质理论不能解释宇宙的大部分能量。他们将这种未知能量称为“暗能量”，理论家们试图通过提出未被发现的粒子和相应的场来解释它。众多实验都未能找到此类粒子的证据，但在物理学中，这不一定是件坏事。

图解：今期与早期的宇宙质能分布饼图

该研究的作者之一、英国诺丁汉大学物理学和天文学副教授Clare Burrage告诉天文在线：“我们并没有排除一切。”“还有一个参数窗口可以说是更加有趣的。”

1998年对最遥远的超新星的两次观测显示，宇宙不仅在膨胀，而且这种扩张正在加速。解释这种膨胀需要一种新的、未被发现的、驱使物质分裂的力量，物理学家称之为暗能量。从那时起的计算表明，暗能量应该占宇宙总质量和能量的三分之二以上，但我们并不知道能量的实际来源是什么。

图解：由大型强子对撞机中的紧凑μ子线圈得到的希格斯玻色子产生时的景象。它是通过衰变为强子喷流的质子与电子的碰撞形成的。

物理学家将宇宙中常规物质之间的力，如电磁力，理解为场(你在场中的位置决定了你感受到力的强度)以及相应的粒子(你可以将两个物质粒子之间的相互作用理解为力粒子的交换)。因此，一些暗能量理论提出，它是一种新的力量，太弱了以至于人们无法在地球上观察到它，这种力量有一个相应的粒子；这些被提出的粒子有例如变色龙或Symmteron这样的名字。计算证据表明，变色龙理论是一种可行的暗能量理论，而之所以将其命名为“变色龙”，是因为它们的特性取决于它们所处的环境。

在英国工作的研究人员此前曾提出，如果这些力量存在，可能可以通过一种类似于伽利略从比萨斜塔顶部扔下两个球的特殊实验来检测到。研究人员将一个杏仁大小的铝球固定在一根杆子上，这样它就可以四处移动，接着把它放在一个极端的真空室里。然后，他们泵浦并捕获了一个冷的铷原子脉冲，最后释放陷阱。研究人员使用了一种名为原子干涉测量的检测方案，基于将特制的激光照射到原子上，测量原子如何朝着不同位置的铝球移动的变化程度，以寻找与理论预期的最微小的加速度差异。

根据这篇发表在《物理评论快报》上的论文，实验发现，如果变色龙粒子或对称粒子存在，那也会因为它们的影响太小而导致无法用这种装置测量。这种无效的结果很重要——它告诉理论家和实验学家去别处寻找能够解释暗能量的粒子。

这些结果证实了美国一组科学家在2017年发表的一篇论文中的一组类似结果，尽管检测方案略有不同。这个2017年的项目的负责人、加州大学伯克利分校、并未参与这项新研究的Holger Müller在一封电子邮件中告诉天文在线，这篇论文“质量非常高，证实了我们早先的限制”。 “他们使用了相似但并不相同的技术，所以这显然是对实验数据的有意义的强化。这篇新论文中的三位科学家伯拉奇、科普兰和海因兹的一篇理论论文激发了我们研究变色龙的灵感，这一点我应该完全归功于这篇论文。

重要的是要继续寻找。Burrage告诉天文在线，这些实验为一些迭代的变色龙留下了生存的空间。现在的重点是提高这些实验的灵敏度。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Ryan F. Mandelbaum- 天文在线-罗导

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

暗能量究竟是个什么东西，还有暗物质

所谓暗物质，即反物质。是其质子带负电，电子带正电，与我们已知的物质恰好相反，因为科学家在实验室通过离子加速器对质子加速，使它碰撞而产生了这种物质，所以推断宇宙中是存在这种物质的

而暗能量就是暗物质所含的能量。

假设同样质量的暗物质与我们碰撞，会产生两种物质电子和质子级别的能量完全释放，从而产生巨大爆炸却不留下残留，通古斯大爆炸就被怀疑是这个原因。

暗能量有那些作用

解答暗物质是宇宙自诞生起形成的用肉眼基本观察不到，但确实存在的物质。暗物质中可能存在反物质，也就是阳电子。暗物质是构成宇宙的基本要素。

名词解释暗物质在宇宙学中又称为暗质，是指无法通过电磁波的观测进行研究，也就是不与电磁力产生作用的物质。

研究历史

大约65年前，第一次发现了暗物质存在的证据。当时，弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系

具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。

在引入宇宙膨胀理论之后，许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的，而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的（这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的）。与此同时，宇宙学家们也倾向于

一个简单的宇宙，其中能量密度都以物质的形式出现，包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上，观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差，但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值，而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。

当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时，暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲，它们的组成是完全不同的。更重要的是，像普通的物质一样，暗物质是引力自吸引的，而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的，并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以，在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此，暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后，两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现，宇宙正在加速膨胀。由此，暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotrope Probe，WMAP）的观测也独立的证实了暗能量的存在，并且使它成为了标准模型的一部分。

暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论，在一个仅含有物质的宇宙中，物质密度决定了宇宙的几何，以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话，情况就完全不同了。首先，总能量密度（物质能量密度与暗能量密度之和）决定着宇宙的几何特性。其次，宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位，但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定，它目前正时宇宙加速膨胀，而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态，否则这种加速膨胀态势将持续下去。

不过，我们忽略了极为重要的一点，那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成，如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星，也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性，但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力，因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落，而这些涨落会在宇宙微波背景辐射（CMB）中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹，因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。

另一方面，不与辐射耦合的暗物质，其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后，已经成团的暗物质就开始吸引普通物质，进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落，但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质，由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。

在开始阐述这一模型的有效性之前，必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动（涨落），为了预言其在不同波长上的引力效应，小扰动谱必须具有特殊的形态。为此，最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说，如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和，那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱（其谱指数n=1）。WMAP的观测结果证实了这一预言，其观测到的结果为n=0.99±0.04。

但是如果我们不了解暗物质的性质，就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的，暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者，由其导致的结构形成，以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。

有正负二种暗能量（内外斥力），正暗能量（内斥力）在宇宙内推动宇宙膨胀，负暗能量（外斥力）在宇宙外与宇宙内正暗能量（内斥力）互补平衡成稳恒态-总宇宙

图中＋－号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特（string bit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）

注：位元即比特

关于“暗能量是什么？”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！