전 세계의 천문학 자들은 우주가 얼마나 빨리 확장되고 있는지에 대해 동의 할 수 없기 때문에 약간 어지럽습니다.
우리의 우주가 무한한 밀도와 중력의 작은 반점의 폭발로 등장한 이래로, 우주는 팽창하지 않고 꾸준한 속도로 팽창하지 않았습니다. 우주의 팽창은 계속 빨라지고 있습니다.
그러나 현기증 나는 논쟁으로 인해 빠르게 확장되고 있습니다. 근처 소스에서이 확장 률을 측정하는 것은 먼 소스에서 가져온 동일한 측정과 충돌하는 것 같습니다. 가능한 설명 중 하나는 기본적으로 우주에서 펑키 한 무언가가 진행되고 있으며 팽창률을 변경한다는 것입니다.
그리고 한 이론가는 완전히 새로운 입자가 출현하여 우리 전체 우주의 미래 운명을 바꾸고 있다고 제안했습니다.
허블, 허블, 수고 및 문제
천문학 자들은 허블 (Hubble) 매개 변수 또는 허블 상수 (Hubble 상수 (H0으로 바쁜 생활을하는 사람들에게 표시)라고 부르는 것을 측정하는 여러 가지 영리한 방법을 고안했습니다. 이 숫자는 오늘날 우주의 팽창률을 나타냅니다.
오늘날의 팽창률을 측정하는 한 가지 방법은 근처의 초신성, 즉 우주에서 가장 큰 별에서 뿜어 져 나오는 가스와 먼지의 폭발을 보는 것입니다. 매우 특정한 밝기를 가진 특정 종류의 초신성이 있으므로, 그들이 얼마나 밝게 보이는지를 비교하여 거리를 계산할 수 있습니다. 그런 다음 초신성 숙주 은하에서 나오는 빛을 보면서 천체 물리학 자들은 그들이 얼마나 빨리 우리로부터 멀어지고 있는지 계산할 수 있습니다. 조각을 모두 모으면 우주의 확장 률을 계산할 수 있습니다.
그러나 우주에는 별을 폭발시키는 것보다 더 많은 것이 있습니다. 우리 우주가 단지 380,000 년 된 아기였던 빅뱅 직후의 남은 빛인 우주 전자 레인지 배경이라는 것이 있습니다. 플랑크 위성과 같은 임무가이 잔여 방사선을 매핑하는 임무를 수행함에 따라 과학자들은이 배경에 대한 매우 정확한지도를 가지고 있으며, 이것은 우주의 내용에 대한 매우 정확한 그림을 얻는 데 사용될 수 있습니다. 그리고 거기에서 우주의 기본 성분이 그 이후로 변하지 않았다고 가정 할 때, 우리는 그 성분들을 가져 와서 컴퓨터 모델로 시계를 돌릴 수 있고 오늘날 확장 속도를 말할 수 있습니다.
이 두 가지 추정치는 사람들이 우리가 무언가를 놓치고 있다고 조금 걱정할 정도로 충분히 동의하지 않습니다.
어두운면을 봐
아마도 하나 또는 두 측정 모두 부정확하거나 불완전합니다. 논쟁의 양쪽에있는 많은 과학자들이 적들에게 적절한 양의 진흙을 던지고 있습니다. 그러나 두 측정이 모두 정확하다고 가정하면 다른 측정을 설명하기 위해 다른 것이 필요합니다. 하나의 측정은 초기 우주에서 왔고 또 다른 측정은 비교적 최근의 시간에서 온 것이기 때문에, 우주의 일부 새로운 성분이 우리가 아직 포착하지 못한 방식으로 우주의 팽창률을 변화시키고 있다고 생각합니다 모델.
오늘날 우주의 확장을 지배하고있는 것은 우리가 암흑 에너지라고하는 신비한 현상입니다. 우리가 기본적으로 이해하지 못하는 것에 대한 훌륭한 이름입니다. 우리가 아는 것은 오늘날 우주의 팽창률이 가속화되고 있다는 것입니다. 그리고 우리는이 가속을 추진하는 힘을 "암흑 에너지"라고 부릅니다.
젊은 우주에서 현재 우주로의 비교에서 물리학 자들은 암흑 에너지 (무엇이든)가 일정하다고 가정합니다. 그러나이 가정으로 현재의 의견 차이가 있으므로 암흑 에너지가 변화하고있을 수 있습니다.
나는 그만한 가치가 있다고 생각합니다. 암흑 에너지가 변하고 있다고 가정 해 봅시다.
과학자들은 암흑 에너지가 시공간 자체의 진공 상태에 갇혀있는 에너지와 관련이 있다는 몰래 의심을 가지고 있습니다. 이 에너지는 우주에 스며드는 모든 "양자 장"에서 나옵니다.
현대 양자 물리학에서 모든 단일 종류의 입자는 자신의 특정 분야에 묶여 있습니다. 이 들판은 모든 시공간을 씻으 며 때때로 들판에서 약간의 들판이 흥분되어 전자와 쿼크, 중성미자처럼 우리가 알고 사랑하는 입자가됩니다. 모든 전자는 전자장에 속하고, 모든 중성미자는 중성미자에 속합니다. 이 분야들의 상호 작용은 양자 세계에 대한 우리의 이해를위한 기본 기초를 형성합니다.
우주 어디로가더라도 양자 장을 벗어날 수 없습니다. 입자를 만들기 위해 특정 위치에서 진동이 충분하지 않더라도 흔들림과 진동 및 정상적인 양자 현상을 수행합니다. 따라서이 양자 장은 빈 진공 자체에서도 근본적인 양의 에너지를가집니다.
우리가 암흑 에너지를 설명하기 위해 시공간 진공의 이국적인 양자 에너지를 사용하려면 즉시 문제가 발생합니다. 모든 양자 장으로 인해 진공에 얼마나 많은 에너지가 있는지에 대한 매우 간단하고 순진한 계산을 수행 할 때, 우리는 암흑 에너지를 관찰하는 것보다 약 120 배 더 강한 수로 끝납니다. 으악.
반면에 좀 더 복잡한 계산을 시도하면 숫자가 0이됩니다. 또한 측정 된 암흑 에너지의 양에 동의하지 않습니다. 또 다시.
그래서, 우리는 시공간의 진공 에너지 (양자 장에 의해 생성 된 에너지)의 언어를 통해 암흑 에너지를 이해하려고 노력하는 것이 정말 힘들었습니다. 그러나 이러한 팽창률 측정이 정확하고 암흑 에너지가 실제로 변화하고 있다면, 이것은 양자 장의 성질에 대한 실마리를 줄 수 있습니다. 특히 암흑 에너지가 변화하면 양자 장 자체가 변했다는 의미입니다.
새로운 적이 나타납니다
전 인쇄 저널 arXiv에 온라인으로 게재 된 최근 논문에서 파도바 대학 (University of Padova)의 이론 물리학 자 Massimo Cerdonio는 암흑 에너지의 변화를 설명하는 데 필요한 양자 장의 변화량을 계산했습니다.
암흑 에너지의 변화를 담당하는 새로운 양자 장이 있다면 그것은 우주에 새로운 입자가 있다는 것을 의미합니다.
그리고 Cerdonio가 계산 한 암흑 에너지의 변화량에는 특정 종류의 입자 질량이 필요합니다.이 질량은 이미 예측 된 새로운 종류의 입자와 거의 같은 질량 인 소위 액시온입니다. 물리학 자들은이 이론적 입자를 발명하여 강한 핵력에 대한 양자 이해의 일부 문제를 해결했습니다.
이 입자는 아마도 초기 우주에 나타 났지만 다른 힘과 입자가 우주의 방향을 제어하는 동안 배경에 "숨겨져"있었습니다. 그리고 지금은 axion의 차례입니다 ...
그럼에도 불구하고 우리는 축을 감지 한 적이 없지만, 이러한 계산이 정확하다면, 축이 바깥에 있고 우주와 양자 장을 채우는 것을 의미합니다. 또한이 가설적인 축은 이미 우주에서 암흑 에너지의 양을 변화시켜 눈에 띄게 만들고 있습니다. 실험실에서이 입자를 본 적이 없더라도 우주는 이미 가장 큰 규모로 변화하고 있습니다.
