Dela med sig:
Topp 10 teorier om mörk energi
Mänskligheten har samlat en enorm mängd information om vårt universum och hur det fungerar. Vi är stolta över att vara den mest intelligenta arten på jorden och hittills den mest skickliga typen i hela universum.
Den information vi har om strukturen i vårt universum härleds emellertid av de bara 4 procent som vi kan observera, mäta och analysera - vanlig, vanlig fråga. De återstående 96 procenten är "mörka" grejer. Det är mörkt för att vi inte vet något om det (och eftersom fysiker tenderar att sakna kreativitet i namngivningsavdelningen).
Av det 96 procent är ungefär 68 procent mörk energi. Detta gör det till den största delen av universum, och just nu, den mest mystiska. Tusentals forskare runt om i världen arbetar för att dechiffrera denna mystiska energi som tycks styra hur vårt universum skapar stora strukturer.
Utan mörk energi skulle vårt universum slutligen hamna i ett "Big Crunch" -a gravitation-dominerat öde där universet snabbt kollapsar i sig. Så, även om vi inte vet vad mörk energi är, borde vi vara tacksamma att det är där.
Här är de 10 bästa teorierna om vad mörk energi kan vara och vad varje scenario kan berätta om vårt universums öde.
Utvalda bild kredit: nationella geografiska10 Det är en egenskap av rymden
Denna teori är härledd från Einsteins gravitationsteori, i synnerhet från det faktum att "tomt utrymme" kan ha sin egen energidekuberade "den kosmologiska konstanten". Einstein trodde också att rymden skulle kunna uppstå från ingenting och eftersom mer utrymme skapas , mer energi kan följaktligen hållas inom den.
Detta skulle förklara den snabba expansionen av universum vi observerar. Denna typ av universum skulle fortsätta att expandera för evigt tills varje objekt i universum var så långt ifrån allt annat objekt att allt skulle sluta i kallt mörker.
9 teori om allting
Många astronomer tror att sökandet efter mörk energi är meningslöst. I stället föreläser de att finna den elusiva "teorin om allt" (inte Stephen Hawking-filmen) skulle naturligt lösa problemet med mörk energi.
Denna teori ska kunna förklara beteendet hos alla föremål i universum - från mycket stort till otroligt litet. För närvarande är våra teorier om hur universum fungerar indelat i storskaliga teorier (som gravitationsteorin) och småskaliga teorier (som kvantmekanik).
Även om problemet med mörk energi löses på detta sätt är det logiskt ljuvt, att finna denna teori har visat sig omöjligt för även de ljusaste sinnena i fysiken. Normala fysiska lagar verkar "bryta ner" när man når kvantnivå. Men tyvärr fortsätter sökningen.
8 Det skapar en ny grundläggande kraft
De grundläggande krafterna vi känner till (gravitation, elektromagnetism, svag kraft och stark kraft) handlar inom olika områden. Vissa påverkar endast atomartade objekt, medan andra orsakar planets rörelser och initierar bildandet av galaxer.
Denna teori om mörk energi säger att det finns en grundläggande kraft som vi ännu inte har funnit som handlingar på enorma skalor och kan bara observeras när universum når en viss storlek. Det skulle fungera för att motstå gravitation och därmed dra föremål i universum bort från varandra.
Vetenskapsmän argumenterar för att eftersom denna kraft verkar på så stor skala, har vi ännu inte stött på det i våra vardagsliv och mätningar gjorda på jorden kan inte påverkas av det. Ingen vet verkligen om denna kraft skulle vara tillfällig eller permanent. Men beroende på detta skulle universum antingen expandera för evigt och bli kallt eller expandera och kontrakt periodiskt för resten av tiden.
7 Einsteins gravitationsteori är fel
Prova att berätta för en av de smartaste fysikerna som någonsin levt att hans (förmodligen) mest kända teori är fel ... yikes. Einsteins relativitetsteori säger att varje kropp i universum lockas till varje annan kropp, med denna attraktionens styrka, enbart beroende av objektens massor och avståndet mellan sina centra.
Vissa fysiker har dock argumenterat för att denna teori kanske är felaktig och har utvecklat nya gravitationsteorier för att förklara mörk energi. I dessa teorier omger de gravitationens effekter på stora skalor så att föremålen avstör varandra.
Även om dessa teorier inte har mycket experimentellt stöd (eftersom Einsteins gravitetsmodell har fungerat ganska bra för oss så här långt), skulle de förklara varför universum expanderar. Med dessa nya gravitationsmodeller skulle vårt universum återigen nå ett tillstånd av kallt mörker efter ett tillstånd av snabb expansion.
6 tidsfördröjning
Om du någonsin sett filmen Interstellär, du har nog hört talas om tidsfördröjning. Det är ett fenomen som uppstår när objekt rör sig nära ljusets hastighet upplever en tidsfördröjning.
Detta är samma idé som presenteras i tvillingparadoxen, där en tvilling styr ett rymdskepp som rör sig nära ljusets hastighet medan hans bror är kvar på jorden. När de möts igen efter flera år av separation, är tvillingen på jorden betydligt äldre än sin astronautbror.
En nyligen publicerad tidning av Edward Kipreos, en professor vid University of Georgia, hävdar att endast det rörliga objektet självt genomgår tidsutvidgning. (Vanligtvis upplever personen som observerar det rörliga objektet också effekterna.)
Detta skulle innebära att tidens gång var snabbare i det förflutna. Detta eliminerar behovet av att ha en repulsiv kraft eller substans eftersom den uppenbara utvidgningen av universum skulle vara enbart felberäkning av avstånd som har påverkats av tidsfördröjning.
Om denna teori är sann, skulle den inte bara motsäga en annan av Einsteins berömda teorier (hans teori om speciell relativitet) men det skulle också innebära att vårt universum skulle fortsätta att expandera på grund av effekterna av Hubble Constant.
5 En exotisk ny partikel
Idén om partiklar och fält har funnits i århundraden nu. Vi vet att en elektron skapar ett elektriskt fält, och för det senaste har gravitationsfältet associerats med "graviton" -gravitets "kraftpartikel". Partikelfysiker och teoretiker är bekväma med tanken att energin i ett visst fält måste överföras av sin kraftpartikel istället för av fältet självt.
Detta koncept kan översättas till mörk energi, med mörk materia (de övriga 27 procenten av universum) är dess kraftpartikel. Denna idé verkar trovärdig, särskilt för att vissa kraftpartiklar är observerbara, som graviton. Det finns dock lite bevis som stöder denna teori, eftersom vi inte hittat ett sätt att mäta några av egenskaperna förknippade med mörk energi eller mörk materia hittills.
4 f (R) teorier
f (R) teorier är modeller av universums nuvarande krökning (med krökning betecknad R). År 2007 visade forskare från University of Chicago att med ett specifikt värde av R skapades en modell av universum där mörk energi inte behövs för att förklara universums expansion.
Denna typ av univers strider sig på ett sätt som minimerar sin totala krökning medan man producerar en extra tyngdkraftsliknande kraft som antingen kan attrahera eller avvisa objekt, beroende på en uppsättning villkor.
University of Chicago teoretiker håller med om att för den här teorin att hålla, måste den extra kraften försvinna där tyngdkraften är relativt stark (till exempel på planeten och galaxerna) och uppträder endast på de största skalaerna. Ett team av astronomer vid Peking University har börjat ta mätningar av kluster för att se om denna f (R) teori skulle kunna vara en korrekt beskrivning av vårt universum.
3 multiverser och det antropiska principen
En av de största misslyckandena i modern fysik är förutsägelsen av det verkliga värdet av mörk energi. Kvantteori förutsäger ett mycket litet antal, men fysiker beräknat ett tal över 10 gånger större! (Detta uppmätta värde för mörk energi är den kosmologiska konstanten - samma från punkt 10 på den här listan.)
Det är här den antropiska principen kommer in - idén att grundläggande konstanter av fysik och kemi (såsom ljusets hastighet, gravitationskonstanten, etc.) är "rätt" för att stödja livet i vårt speciella universum men kan ha olika värden i andra universum. I ett oändligt antal parallella universer verkar det inte osannolikt att vårt universum bara råkar vara det med det korrekta värdet av mörk energi för att möjliggöra livets bildande.
2 virtuella partiklar
Kvantmekaniken är konstig. Det gör att saker kan dyka in och ut ur existens, krossa varje koncept vi lär oss i gymnasiet fysik. ("Materia kan inte skapas eller förstöras" mumlade vi.)
Denna teori använder idén om virtuella partiklar-små bitar av materia som bara förekommer för små instanser och sedan försvinna. Detta konstanta utseende och försvinnande av partiklar frigör energi eftersom materia omvandlas till energi när dessa partiklar försvinner.
Fysiker tror att detta är hur rymden själv kan uppnå tillräckligt kontinuerlig energi för att skapa ett "negativt tryck" som orsakar universums expansion. Om denna teori är sant kan energimarginalerna från dessa virtuella partiklar vara den mystiska mörka energin och vårt universum fortsätter att expandera så länge som denna process uppstår.
1 Quintessence
Antalet teorier på denna lista visar hur långt vi är från att förstå två tredjedelar av vårt universum. Hittills har varje teori haft stora konsekvenser för universets öde eller för stackars Einstein.
Dekryptering av mörk energi kan öppna dörrar för en helt ny fysikgren eller förändra radikalt befintliga. Det är därför som många fysiker och astronomer idag ifrågasätter dessa stora, mystiska "mörka grejer" som styr utvecklingen av vårt universum.
Denna sista teorin om mörk energi är överlägset den märkligaste. Ett universum dominerat av "kvintessens" är en full av en "energifluid". Andra fysiker gillar att kalla denna energi "fantom energi".
Tanken bakom det är att kvintessens varierar med tid och plats och att dess energitäthet ökar över tiden. Detta universum skulle möta ett våldsamt öde som fysiker kallar en "Big Rip" (igen med den mycket bokstavliga namnet), där universum bokstavligen skulle explodera, eftersom atomer inte kan hålla koll på hur snabbt de sugs ut och sträckas.
Allting in i och ur synet skulle utplånas. Universum skulle gå ut med ett slag.