해독에 우주의 퍼즐 어떤 성격의 어두운 에너지,우리는 더 배웁니다… 우주의 운명. 암흑 에너지가 힘이나 기호의 변화 여부는 우리가 큰 찢김으로 끝날 것인지 아닌지를 아는 열쇠입니다.
경치 좋은 반사 벽지
밖으로 보고 우주에서 오늘날,그것은 쉬운 것이 절대적으로 두려워하여 모든 것을 우리는 알 수 있습니다. 우리 밤하늘의 별들은 우리 은하수에 존재하는 것의 단지 작은 부분—수억 억 개 중 수천 개-에 불과합니다., 은하수 자체는 하나의 외로운 갤럭시 밖의 조 내에 존재하는 관찰할 수 있는 우주,확장에서 모든 방향으로 일부 46 억 광 년입니다.그리고 그것은 모두 138 억년 전에 빅뱅으로 알려진 뜨겁고 조밀하며 빠르게 팽창하는 상태에서 시작되었습니다. 그 첫 번째는 순간 우리는 설명할 수 있는 우주로의 전체 물질 및 방사선,그리고 앞으로 스테핑에서는 주어진 상태에서 알려진 법률의 물리할 수 있는 방법을 설명하고 우주를했다 현대적인 모양입니다. 그러나 그것은 모두 여전히 확장되고,새로운 별을 형성하고,진화하고 있습니다. 어떻게 끝날 것인가?, 여기 과학이 말해야 할 것이 있습니다.
표준 초(L)및 표준 통치자(R)은 두 가지 다른 기술을 천문학자들이 사용을 측정합니다… 과거의 다양한 시간/거리에서의 공간 확장. 는 방법에 따라 수량과 같은 광도 또는 각의 크기와 변화의 거리,우리는 유추할 수 있습 확장의 역사는 우주도 있습니다. 촛불 방법을 사용하는 것은 거리 사다리의 일부이며 73km/s/Mpc 를 산출합니다. 눈금자를 사용하는 것은 67km/s/Mpc 를 산출하는 초기 신호 방법의 일부입니다.,
NASA/JPL-Caltech
오랜 시간을 공부한 과학자 구조와 진화의 우주로 간주 세 가지의 가능성을 기반으로,간단한 물리학의 일반적인 상대성 이론과 컨텍스트를 확장하고 우주도 있습니다. 한편,인력을 끌어 모두 함께 그것의 매력적인 힘에 의해 지배 문제 및 에너지,모든 형태,현재 이 우주에 있습니다. 반면에,모든 것을 떨어져서 몰아 내기 위해 노력하는 초기 확장 속도가 있습니다.,
빅뱅은 모든 시간의 가장 큰 종족의 시작 총을 표시합니다:중력과 팽창 속도 사이. 어느 것이 결국 우리 우주에서 이길 것입니까? 그 질문에 대한 대답은 고전적인 추론이 갔고,우리 우주의 운명을 결정해야합니다.
우주의 법칙을 따르는 상대성 이론으로 가득,isotropically 및 균질,니다… 물질 및/또는 방사선은 정적 일 수 없습니다. 그것은 그 안에 무엇이 있고 어떤 양으로 있는지에 따라 확장하거나 계약해야합니다.
이자형., 시겔/넘어 Galaxy
여기 우리가 생각하는 것의 가능성:
- 우주 recollapses 에 큰 위기입니다. 확장은 빠르게 시작되고 많은 양의 물질과 방사선이 모든 것을 다시 끌어 당기기 위해 노력합니다. 이 여러 개 있는 경우에는 충분한 물질 및 에너지,우주로 확장됩니다 일부는 최대 크기,확장이 반전을 수축하고,우주 recollapse.
- 우주는 영원히 팽창하여 큰 동결이 발생합니다., 모든 것은 위와 동일하게 시작되며,이번에는 물질 및 에너지의 양이 팽창에 대응하기에 불충분합니다. 팽창률은 계속 떨어지지 만 결코 0 에 도달하지 못하기 때문에 우주는 영원히 계속 팽창합니다.
- 우주의 팽창은 0 으로 점근한다. 위의 두 예 사이의 경계선 상황을 바로 상상해보십시오. 양성자가 하나 더 있다면,우리는 회상 할 것입니다;하나 더 적 으면 영원히 확장 될 것입니다. 이 중요한(또는 Goldilocks)경우,우주는 영원히 팽창하지만 가능한 가장 느린 속도로 팽창합니다.,
을 알고 하나는 올바른,모두 우리가 했던 측정하는 방법에 빠른 우주가 확대되고,어떻게 팽창률 시간이 지남에 따라 변경됩니다. 물리학은 나머지를 결정할 것입니다.
는 동안 물질 및 방사선가 적은 밀도로 우주 확장 때문에 그것의 증가… 암흑 에너지는 공간 자체에 내재 된 에너지의 한 형태입니다. 팽창하는 우주에서 새로운 공간이 생성됨에 따라 암흑 에너지 밀도는 일정하게 유지됩니다.
E.Siegel/Beyond The Galaxy
그것은 현대 천체 물리학의 위대한 퀘스트 중 하나였습니다., 우주가 팽창하고있는 속도를 측정하면 오늘날 공간의 패브릭이 어떻게 변하고 있는지 알 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 팽창률이 어떻게 변했는지 측정하면 공간의 패브릭이 과거에 어떻게 변했는지 알 수 있습니다.
을 넣어 두 가지 정보를 함께 방법 확장 평가이며 또한 변경을 확인할 수 있습 무엇이 우주에서 만든,어떤 비율.
가장 우리의 지식을 통보하여 이러한 측정,우리가 결정하는 우주의에 대한 0.01%선,0.1%중성미자 4.,9%정상 물질,27%암흑 물질 및 68%암흑 에너지. 이 퀘스트,시작하는 1920 년대로 일어 예상치 못한 대답에서 1990 년대 후반.
확장,우주 전체의 은하고 복잡한 구조는 오늘날 우리가 볼 수,에서 일어나 더 작은,… 과거에는 더 뜨겁고 밀도가 높으며 균일 한 상태입니다. 알려진 물질과 방사선을 넘어 가속 확장의 현재 단계를 구동하는 새로운 형태의 에너지가 있어야합니다.
C.Faucher-Giguère,A.Lidz,및 L., Hernquist,과학 319,5859(47)
경우 그래서 진한 에너지를 지배의 확장은 우주,무엇을 의미하는 것은 우리의 운명은 무엇입니까? 그것은 모두 암흑 에너지가 시간과 함께 진화하는 방법 또는 경우에 달려 있습니다. 여기에 다섯 가지 가능성이 있습니다.피>1.)암흑 에너지는 확장을 지배하는 우주 론적 상수입니다. 이것은 오늘날 우리가 가지고있는 최상의 데이터를 감안할 때 기본 옵션입니다. 면서 문제가 된 적은 밀도로 우주 확장,희석액으로 볼륨 확장,어두운 에너지를 나타내는 제로 에너지의 양을 고유의 직물 공간 그 자체라는 사실입니다., 우주가 팽창함에 따라 암흑 에너지 밀도는 일정하게 유지되어 팽창 속도가 0 이 아니라 양의 값으로 변합니다.
이 지도는 기하 급수적으로 확장 우주며,결국 밀어서는 모든 것 의 일부가 아닌 우리의 로컬 그룹입니다. 이미 가시적 인 우주의 97%는 이러한 조건에서 도달 할 수 없습니다.
큰 Rip 시나리오를 것이다 발생할 경우 우리는 어두운 에너지가 증가 힘에 남아있는 동안… 시간이 지남에 따라 방향이 부정적입니다.
제레미 티 포드/밴더빌트 대학
2.,)암흑 에너지는 역동적이며 시간이 지남에 따라 더욱 강력 해집니다. 어두운 에너지로 나타나는 새로운 형태의 에너지는 고유의 공간 자체를 의미는 그것을 일정한 에너지 밀도입니다. 그러나 시간이 지남에 따라 변할 수도 있습니다. 가능한 한 가지 방법이 될 수 있다 변화가 될 수 있는 강화에 크기하는 원인이 우주의 확대 속도를 시간이 지남에 따라 속도가 빨라.
더 먼 물체가 우리에게서 멀어지는 것처럼 보일뿐만 아니라 증가하는 속도로 그렇게 할 것입니다., 더 악화 되는 것은 지금 중력 바늘처럼 갤럭시 클러스터는,개인적인 은하계,태양광 시스템,그리고 원자 모두가 언젠가 되는 약속 안함으로 어두운 에너지가 강화되었습니다. 우주의 마지막 순간에 아 원자 입자와 공간 자체의 직물이 찢어 질 것입니다. 이”큰 찢음”운명은 두 번째 가능성입니다.
는 에너지 밀도 물질,방사선과 어둠의 에너지가 매우 잘 알려져 있다… 암흑 에너지의 상태 방정식에서 많은 흔들림 방., 상수 일 수도 있지만 시간이 지남에 따라 강도가 증가하거나 감소 할 수도 있습니다.
양자 이야기
3.)암흑 에너지는 역동적이며 시간이 지남에 따라 붕괴됩니다. 다른 방법으로 암흑 에너지가 바뀔 수 있습니까? 강화하는 대신 약해질 수 있습니다. 물론,팽창 속도는 공간 자체에 속하는 일정한 양의 에너지와 일치하지만,이 에너지 밀도도 떨어질 수 있습니다.
그것이 0 으로 붕괴되면 위에서 표현 된 원래의 가능성 중 하나 인 큰 동결로 이어질 수 있습니다., 우주는 여전히 팽창 할 것이지만,회상하기에 충분한 물질과 다른 형태의 에너지가 없을 것입니다.
그것이 부정적으로되기 위해 멀리 부패한다면,그것은 가능성의 또 다른 것으로 이어질 수 있습니다:큰 위기. 우주는 갑자기 표지판을 전환하고 공간이 회상하게 한 공간에 내재 된 에너지로 채워질 수 있습니다. 는 동안에 대한 척도 이러한 변경은 제한을 멀리 시간보다 긴 때문에 빅뱅,그것은 여전히 발생할 수 있습니다.암흑 에너지가 미래로 진화 할 수있는 여러 가지 방법이 있습니다. 일정하게 남아 있거나 증가 중입니다…, 힘(큰 찢음으로)은 잠재적으로 우주를 젊어지게 할 수있는 반면,반전 기호는 큰 위기를 초래할 수 있습니다.
NASA/CXC/M.Weiss
4.)암흑 에너지는 다른 형태의 에너지로 전환하여 우주를 젊어지게 할 수 있습니다. 암흑 에너지가 붕괴되지 않고 대신 일정하게 유지되거나 심지어 강화되면 발생하는 또 다른 가능성이 있습니다. 오늘날 공간의 직물에 내재 된이 에너지는 그 형태로 영원히 남아 있지 않을 수도 있습니다., 대신,그것을 얻을 수 있으로 변환 문제와 방사선 것과 유사하게 발생할 때 우주의 인플레이션이 끝나고 뜨거운 빅뱅을 시작했다.
경우 어두운 에너지를 일정하게 유지 될 때까지 그 시점,그것은 매우,매우 추운 확산 버전의 뜨거운 빅뱅,만 중성미자 및 광자할 수 있는 자를 만듭니다. 그러나는 경우 어두운 에너지가 강도의 증가는,그것으로 이어질 수 있는 인플레이션과 같은 상태에 의해 다음,새로운 진정으로 뜨거운 빅뱅 다시 한 번., 이것은 가장 간단한 방법으로 체험하고 우주를 만들의 순환과 같은 설정의 매개 변수를 새로 만든 우주가 다른 기회를 동일한 방식으로 작동하는 우리았다.
간단한 모델이 인플레이션의는 우리가 시작했의 상단에서 유명한 언덕,여기서… 인플레이션은 지속되어 인플레이션이 끝나고 뜨거운 빅뱅을 낳은 계곡으로 굴러 갔다., 는 경우에는 밸리지 않는 가치에 의 제로,하지만 그 대신에 긍정적인 비치,그 가능할 수 있음을 양동으로 낮은 에너지 상태가 심각한 결과에 대한 우주가 우리가 오늘날 알고있다.
E. 시겔/은하계 너머
5.)암흑 에너지는 양자 진공의 영점 에너지와 관련이 있으며,붕괴되어 우리가 알고있는 우주를 파괴 할 것입니다. 이것은 모두의 가장 파괴적인 가능성입니다., 어떤 경우 어두운 에너지를하지 않은 진정한 가치의 빈 공간에서 가장 낮은 에너지를 구성 하지만 결과는 대칭성의 초기에 우주에서 깨진 데으로 거짓 최소한 구성입니까?
그렇다면,방법이 될 것이 그것을 위해 양동으로 낮은 에너지 상태의 변화,물리학의 법칙을 파괴하는 모든 바다(i.e,입자)양자 필드를 오늘입니다. 는 경우 양자공정이 이런 특별한 방식으로,어디든지 이 붕괴가 발생합니다 결과의 파괴에서 우주의 모든 것은 거품에 어떤 확장 외부에서 빛의 속도입니다., 그러한 신호가 우리에게 도달했다면,그것은 우리의 순간적인 파괴도 동반 될 것입니다.
보기 지역의 허블(왼쪽)지역에 비해는 WFIRST 을 볼 수 있습니다,니다… 같은 시간에 같은 깊이. 넓은 분야기 WFIRST 것을 담을 수 있의 큰 숫자를 먼 초신성은 그 어느 때 보다 활성화는 우리가 더 나은 확인하고 제한 자연의 어두운 에너지입니다.,
NASA/고다드/WFIRST
지만 우리는 알지 못하는 이들의 가능성에 대한 사실이 우리의 우주,데이터는 매우 일관성과 함께 첫 번째 옵션:의 어두운 에너지가 일정하게 유지되었습니다. 지금,우리의 관측 방법의 우주로 특히 때문에 우주적인 방사선 배경 및 대규모 구조의 우주—장소로 꽉 제약 조건에 얼마나 흔드는 방한 어두운 에너지를 변경합니다.,
오심으로의 도래는 NASA 의 천체물리학 플래그십 임무는 2020 년대,WFIRST,우리는 태세를 강화하는 흔들기-실에 의해 아마도 다른 요인의 10 니다. 는 경우 어두운 에너지를 제공하는 어떤 표시도는 우리의 운명이 다른 것입니다 하나 우리 예측하는 천문대에 하나가 될 것입니다 최고의 기회를 과학적으로 계시는 이는 새로운 진실에 대한 우리 우주도 있습니다. 그때까지,우리가 가진 모든 것은 우리가 고려해야 할 가능성입니다. 나머지는 과학에 달려 있습니다.
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