Data tinjauan galaksi WiggleZ baru-baru ini mengesahkan bahawa alam semesta berkembang dengan pecutan seragam mendorong banyak 'astronom mengesahkan tajuk gelap' dan banyak desahan berat dari mereka yang memilih untuk tidak mempunyai alam semesta yang dijelaskan dalam sepuluh kata atau kurang.
Maksud saya bagaimana 'tenaga gelap' menjadi singkatan untuk 'alam semesta berkembang dengan pecutan seragam'?
Tajuk utama 'tenaga gelap yang disahkan' ini berisiko mengembangkan pandangan popular bahawa alam semesta adalah sejenis belon yang harus anda pam tenaga untuk membuatnya berkembang. Ini bukan tafsiran yang tepat mengenai konsep tenaga gelap - yang baru digunakan setelah tahun 1998 ketika data supernova Jenis 1a diumumkan, yang menunjukkan pengembangan alam semesta yang dipercepat.
Ia diterima secara meluas sebelum itu bahawa alam semesta berkembang. Pandangan yang berlaku sebelum tahun 1998 adalah bahawa pengembangan mungkin didorong oleh momentum luaran isi alam semesta - momentum yang mungkin terbentuk dari peristiwa inflasi kosmik awal yang mengikuti Big Bang.
Pemikiran semasa mengenai pengembangan alam semesta tidak mengaitkan pengembangannya dengan momentum kandungannya. Sebaliknya alam semesta dianggap sebagai doh roti kismis yang mengembang di dalam ketuhar - bukan kerana kismis mendorong doh ke luar, tetapi kerana doh itu sendiri mengembang dan akibatnya jarak antara kismis (iaitu galaksi dll) meningkat.
Ini bukan analogi yang sempurna kerana ruang-waktu bukanlah zat - dan, pada tahap alam semesta, haba ketuhar sama dengan input tenaga entah dari mana - dan menjadi tenaga terma, ia tidak gelap.
Sebagai alternatif, anda boleh memodelkan alam semesta sebagai cecair sempurna di mana anda menganggap tenaga gelap sebagai tekanan negatif (kerana tekanan positif akan memampatkan bendalir). Tekanan negatif jelas tidak memerlukan isi tambahan untuk dipompa ke alam semesta cecair, walaupun sifat fizikal 'tekanan negatif' dalam konteks ini masih belum dapat dijelaskan.
Keperluan tenaga gelap dalam kosmologi model standard adalah untuk mengekalkan geometri rata ruang yang dapat dilihat - yang dianggap dapat dipertahankan oleh kandungan tenaga jisim alam semesta. Tenaga jisim yang terlalu banyak harus memberikan bentuk sfera ke ruang angkasa, sementara tenaga jisim yang terlalu sedikit harus memberikan bentuk hiperboloid.
Oleh itu, kerana alam semesta itu rata - dan tetap tegak dalam menghadapi percepatan pengembangan, pasti ada komponen "gelap" (tidak dapat dikesan) yang besar. Dan sepertinya komponen yang tumbuh seiring dengan peningkatan jumlah alam semesta, untuk mengekalkan geometri yang rata - sekurang-kurangnya pada era evolusi alam semesta sekarang.
Ia dipanggil 'tenaga' kerana ia diedarkan secara merata (iaitu tidak terdedah kepada gumpalan, seperti bahan gelap), tetapi sebaliknya ia tidak mempunyai sifat yang serupa dengan bentuk tenaga yang kita ketahui.
Lebih penting lagi, dari perspektif ini, keperluan utama untuk tenaga gelap bukan sebagai pemacu pengembangan, tetapi sebagai entiti hipotetis yang diperlukan untuk mempertahankan kerataan ruang dalam menghadapi pengembangan. Garis pemikiran ini kemudian menimbulkan persoalan tentang apa yang mendorong pengembangan alam semesta yang semakin pantas. Dan jawapan yang sesuai untuk soalan itu adalah - kita tidak tahu.
Mekanisme yang masuk akal yang menyumbang input tenaga entah dari mana - dan bentuk tenaga yang masuk akal yang tidak kelihatan dan yang entah bagaimana menghasilkan pengeluaran lebih banyak ruang-waktu semuanya diperlukan untuk menyokong pandangan bahawa tenaga gelap mendasari percepatan alam semesta pengembangan.
Bukan mengatakan tidak mungkin, tetapi tidak ada sesiapa disahkan bahawa tenaga gelap itu nyata. Alam semesta rata kita berkembang dengan pecutan seragam. Buat masa ini, itulah kisah berita.
Bacaan lanjut:
Pengembangan alam semesta
Bentuk alam semesta
