Die jüngsten Umfragedaten der WiggleZ-Galaxie, die weiter bestätigen, dass sich das Universum mit einer gleichmäßigen Beschleunigung ausdehnt, haben viele Schlagzeilen von „Astronomen bestätigen dunkle Energie“ und viele schwere Seufzer von jenen ausgelöst, die es vorziehen, das Universum nicht in zehn Worten oder weniger beschreiben zu lassen.
Ich meine, wie zum Teufel wurde "dunkle Energie" jemals zu einer Abkürzung für "das Universum dehnt sich mit einer gleichmäßigen Beschleunigung aus"?
Diese Schlagzeilen mit der Bestätigung der „dunklen Energie“ können eine populäre Ansicht entwickeln, dass das Universum eine Art Ballon ist, in den man Energie pumpen muss, um es zu erweitern. Dies ist keine angemessene Interpretation des Konzepts der Dunklen Energie, das erst nach 1998 allgemein bekannt wurde, als Supernova-Daten vom Typ 1a bekannt gegeben wurden, was auf eine beschleunigte Expansion des Universums hindeutet.
Es war schon lange weithin akzeptiert, dass sich das Universum ausdehnte. Eine vorherrschende Ansicht vor 1998 war, dass die Expansion durch die nach außen gerichtete Dynamik des Universumsinhalts getrieben werden könnte - eine Dynamik, die möglicherweise aus dem anfänglichen kosmischen Inflationsereignis nach dem Urknall hervorgegangen ist.
Das gegenwärtige Denken über die Expansion des Universums verbindet seine Expansion nicht mit dem Impuls seines Inhalts. Stattdessen wird das Universum als Rosinentoastteig betrachtet, der sich in einem Ofen ausdehnt - nicht weil die Rosinen den Teig nach außen drücken, sondern weil sich der Teig selbst ausdehnt und infolgedessen der Abstand zwischen den Rosinen (d. H. Galaxien usw.) zunimmt.
Es ist keine perfekte Analogie, da Raum-Zeit keine Substanz ist - und auf der Ebene eines Universums entspricht die Wärme des Ofens dem Energieeintrag aus dem Nichts - und als Wärmeenergie ist es nicht dunkel.
Alternativ können Sie das Universum als perfekte Flüssigkeit modellieren, wobei Sie dunkle Energie als Unterdruck betrachten (da ein Überdruck die Flüssigkeit komprimieren würde). Ein Unterdruck erfordert offensichtlich nicht, dass zusätzlicher Inhalt in das flüssige Universum gepumpt wird, obwohl die physikalische Natur eines „Unterdrucks“ in diesem Zusammenhang noch zu erklären ist.
Die Anforderung an dunkle Energie in der Standardmodellkosmologie besteht darin, die beobachtbare flache Geometrie des Raums aufrechtzuerhalten - die vermutlich durch den Massenenergiegehalt des Universums aufrechterhalten wird. Zu viel Massenenergie sollte dem Raum eine sphärische Form geben, während zu wenig Massenenergie eine hyperboloide Form geben sollte.
Da das Universum flach ist - und angesichts der beschleunigten Expansion flach bleibt - muss es eine wesentliche „dunkle“ (d. H. Nicht nachweisbare) Komponente geben. Und es scheint eine Komponente zu sein, die mit zunehmendem Volumen des Universums wächst, um diese flache Geometrie aufrechtzuerhalten - zumindest in der gegenwärtigen Ära der Universumsentwicklung.
Es wird "Energie" genannt, da es gleichmäßig verteilt ist (d. H. Nicht wie dunkle Materie zu Verklumpungen neigt), aber ansonsten hat es keine analogen Eigenschaften mit irgendeiner Form von Energie, die wir kennen.
Noch wichtiger ist, dass aus dieser Perspektive die Hauptanforderung an dunkle Energie nicht als Treiber der Expansion besteht, sondern als hypothetische Einheit, die erforderlich ist, um die Ebenheit des Raums angesichts der Expansion aufrechtzuerhalten. Diese Denkweise wirft dann die Frage auf, was genau die beschleunigte Expansion des Universums antreibt. Eine angemessene Antwort auf diese Frage lautet: Wir haben keine Ahnung.
Ein plausibler Mechanismus, der den Energieeintrag aus dem Nichts erklärt - und eine plausible Energieform, die sowohl unsichtbar ist als auch irgendwie die Erzeugung von mehr Raum-Zeit-Volumen erzeugt, sind alle erforderlich, um die Ansicht zu stützen, dass dunkle Energie der Beschleunigung des Universums zugrunde liegt Erweiterung.
Nicht zu sagen, dass es unmöglich ist, aber auf keinen Fall hat jemand Bestätigt Diese dunkle Energie ist real. Unser flaches Universum dehnt sich mit einer gleichmäßigen Beschleunigung aus. Im Moment ist das die Nachrichtengeschichte.
Weiterführende Literatur:
Erweiterung des Universums
Form des Universums
