Energia întunecată este unul dintre fenomenele Universului, a căror existență a devenit cunoscută acum douăzeci de ani. Cu toate acestea, oamenii de știință până în prezent nu știu prea multe despre natura sa.
Când Einstein la începutul secolului trecut a derivat ecuația gravitației, el a sugerat că trebuie să existe o forță care să contracareze atracția obiectelor unul față de celălalt. La vremea respectivă, oamenii de știință au presupus că universul era static. Dar gravitația acționează în așa fel încât toate obiectele cu masă să fie atrase unele de altele. Prin urmare, pentru ca Universul să nu se prăbușească, o anumită forță trebuie să se opună gravitației. Iar Einstein a introdus în ecuație o constantă cosmologică, care trebuia să echilibreze gravitația. Dar din egalitatea obținută a urmat că Universul nu este static, ci se extinde, iar acest lucru a contrazis teoria. Omul de știință a numit-o constantă marea sa greșeală, dar s-a dovedit a fi o mare profeție.
La sfârșitul anilor 90, cercetătorii au descoperit că supernovele din galaxiile îndepărtate erau mai puțin strălucitoare decât se credeau anterior. Adică distanța față de aceste galaxii s-a dovedit a fi mai mare decât cea calculată folosind formulele vechi: D = 2R / 2sin (α / 2), unde D este distanța față de stea, R este raza orbitei terestre, α este unghiul la care se va vedea raza medie a orbitei terestre. din centrul de masă al stelei.
Oamenii de știință au ajuns la concluzia că universul se extinde nu doar, ci cu accelerație. Apoi, aceste observații au fost confirmate experimental prin măsurători ale neregularității radiației relicte (rămășița energiei Big Bang) și observații despre formarea grupurilor de galaxii.
Harta CMB întocmită de Observatorul Orbital Planck / ESA
Fizicienii au formulat o ipoteză, din care a rezultat că o anumită energie nu permite Universului să se prăbușească, ci rezolvă și problema masei invizibile. Într-adevăr, conform calculelor teoretice bazate pe analiza Big Bang-ului, masa Universului nu corespunde cu cea care ar trebui obținută ca urmare a calculării contribuției întregii materii. Poate părea ciudat că energia este echivalentul masei, dar acesta este un concept fizic validat al teoriei relativității: E = mc².
În afară de influențarea expansiunii universului, se știe puțin despre energia întunecată. Formează lumea noastră cu 68%, are o densitate scăzută, este omogenă și nu interacționează (cel puțin pentru a se observa) cu materia obișnuită, cu excepția gravitației.
Esența energiei întunecate este dificil de determinat, deoarece este prea diferită de fenomenele obișnuite. Faptul este că, în fizică, atunci când descriu procese, nu cantitatea de energie este importantă, ci schimbarea ei. De exemplu, când apare o diferență de potențial, apare o tensiune (electronii se deplasează dintr-un punct în altul), iar când temperatura se schimbă, putem determina exact câte grade a încălzit sau s-a răcit corpul.
Video promotional:
Gravitatea este o excepție de la regula aici - ea este acționată de energie constantă, nu o diferență de valori. Câmpul fenomenal care afectează viteza de expansiune a universului se numește energie în vid sau energie întunecată. Câmpul este răspândit pe întregul spațiu și are aceeași densitate peste tot. Erorile observațiilor cosmologice lasă posibilitatea asumării prezenței unei dinamici slabe în energia vidului.
„Cert este că experiența noastră cu studiul Universului este neglijabilă în comparație cu viața și scara sa. Să zicem că fotografiem un stejar mare vechi în fiecare zi de câteva luni și nu observăm nicio modificare. Pe baza experimentului, concluzionăm că planta nu se schimbă deloc în timp. Dar, probabil, camera noastră pur și simplu nu poate detecta modificări nesemnificative, în plus, timpul de experimentare este prea scurt. Este rezonabil să presupunem că constanța energiei întunecate este doar aparentă, dar, de fapt, observăm un câmp dinamic, doar ea evoluează foarte, foarte lent. Prin urmare, este prea devreme pentru a trage concluzii finale despre proprietățile și esența energiei întunecate”, comentează Dmitry Gorbunov, profesor asociat la Departamentul de Interacțiuni Fundamentale și Cosmologie de la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova.
Dar dacă universul se extinde, de ce simțurile noastre nu le pot simți? Cert este că mari grupuri de materie (de exemplu, galaxii) sunt sisteme gravitaționale. Și au un anumit echilibru între acțiunea energiei întunecate și a gravitației, datorită căreia astfel de sisteme rămân stabile. Iar decolarea universului are loc datorită extinderii spațiului interstelar.
Olga Kolentsova
