danh sách bài viết

Vật Chất Tối, Năng Lượng Tối

...N1R0...
Vote: 14

Vào đầu những năm 1990, một điều khá chắc chắn về sự giãn nở của vũ trụ. Nó có thể có mật độ năng lượng đủ để dừng sự giãn nở và thu gọn lại, nó có thể có mật độ năng lượng nhỏ đến mức không bao giờ ngừng giãn nở, nhưng lực hấp dẫn chắc chắn sẽ làm chậm sự giãn nở theo thời gian. Đúng là, sự chậm lại đã không được quan sát thấy, nhưng về mặt lý thuyết, vũ trụ phải chậm lại. Vũ trụ chứa đầy vật chất và lực hấp dẫn của lực hấp dẫn kéo tất cả vật chất lại gần nhau. Sau đó, đến năm 1998 và các quan sát của Kính viễn vọng Không gian Hubble (HST) về các siêu tân tinh ở rất xa cho thấy rằng, từ rất lâu trước đây, vũ trụ thực sự đang giãn nở chậm hơn so với ngày nay. Vì vậy, sự giãn nở của vũ trụ đã không bị chậm lại do lực hấp dẫn, như mọi người vẫn nghĩ, nó đang tăng tốc. Không ai mong đợi điều này, không ai biết làm thế nào để giải thích nó. Nhưng một cái gì đó đã gây ra nó.

Cuối cùng các nhà lý thuyết đã đưa ra ba loại giải thích. Có thể đó là kết quả của một phiên bản đã bị loại bỏ từ lâu của lý thuyết hấp dẫn của Einstein, một phiên bản chứa cái được gọi là "hằng số vũ trụ". Có thể có một loại năng lượng kỳ lạ nào đó tràn ngập không gian. Có thể có điều gì đó sai với lý thuyết hấp dẫn của Einstein và một lý thuyết mới có thể bao gồm một số loại trường tạo ra gia tốc vũ trụ này. Các nhà lý thuyết vẫn chưa biết lời giải thích chính xác là gì, nhưng họ đã đặt tên cho giải pháp. Nó được gọi là năng lượng tối.

In the early 1990s, one thing was fairly certain about the expansion of the universe. It might have enough energy density to stop its expansion and recollapse, it might have so little energy density that it would never stop expanding, but gravity was certain to slow the expansion as time went on. Granted, the slowing had not been observed, but, theoretically, the universe had to slow. The universe is full of matter and the attractive force of gravity pulls all matter together. Then came 1998 and the Hubble Space Telescope (HST) observations of very distant supernovae that showed that, a long time ago, the universe was actually expanding more slowly than it is today. So the expansion of the universe has not been slowing due to gravity, as everyone thought, it has been accelerating. No one expected this, no one knew how to explain it. But something was causing it.

Eventually theorists came up with three sorts of explanations. Maybe it was a result of a long-discarded version of Einstein's theory of gravity, one that contained what was called a "cosmological constant." Maybe there was some strange kind of energy-fluid that filled space. Maybe there is something wrong with Einstein's theory of gravity and a new theory could include some kind of field that creates this cosmic acceleration. Theorists still don't know what the correct explanation is, but they have given the solution a name. It is called dark energy.

Năng lượng tối là gì?

Nhiều hơn được biết đến hơn là được biết. Chúng ta biết có bao nhiêu năng lượng tối vì chúng ta biết nó ảnh hưởng như thế nào đến sự giãn nở của vũ trụ. Ngoài ra, nó là một bí ẩn hoàn toàn. Nhưng nó là một bí ẩn quan trọng. Nó chỉ ra rằng khoảng 68% vũ trụ là năng lượng tối. Vật chất tối chiếm khoảng 27%. Phần còn lại - mọi thứ trên Trái đất, mọi thứ từng được quan sát bằng tất cả các thiết bị của chúng ta, tất cả vật chất bình thường - chỉ chiếm chưa đến 5% vũ trụ. Nghĩ lại, có lẽ nó không nên được gọi là vật chất "bình thường" chút nào, vì nó là một phần nhỏ của vũ trụ.

Một giải thích cho năng lượng tối là nó là một thuộc tính của không gian. Albert Einstein là người đầu tiên nhận ra rằng không gian trống rỗng không phải là không có gì cả. Không gian có những đặc tính đáng kinh ngạc, nhiều trong số đó chỉ mới bắt đầu được hiểu. Tính chất đầu tiên mà Einstein phát hiện ra là có thể có nhiều không gian hơn để tồn tại. Sau đó, một phiên bản của lý thuyết hấp dẫn của Einstein, phiên bản chứa hằng số vũ trụ, đưa ra dự đoán thứ hai: "không gian trống" có thể sở hữu năng lượng của chính nó. Bởi vì năng lượng này là thuộc tính của bản thân không gian, nó sẽ không bị loãng khi không gian mở rộng. Khi có nhiều không gian hơn, nhiều năng lượng của không gian này sẽ xuất hiện. Kết quả là, dạng năng lượng này sẽ khiến vũ trụ giãn nở ngày càng nhanh hơn. Thật không may, không ai hiểu tại sao hằng số vũ trụ lại có ở đó, càng không nhiều tại sao nó lại có giá trị chính xác để gây ra gia tốc quan sát được của vũ trụ.

Một lời giải thích khác cho việc không gian thu nhận năng lượng xuất phát từ lý thuyết lượng tử của vật chất. Theo lý thuyết này, "không gian trống" thực sự chứa đầy các hạt tạm thời ("ảo") liên tục hình thành và sau đó biến mất. Nhưng khi các nhà vật lý cố gắng tính toán lượng năng lượng này sẽ cung cấp cho không gian trống, câu trả lời đã sai - sai rất nhiều. Con số 10120 lần quá lớn. Đó là số 1 với 120 số không sau nó. Thật khó để có được một câu trả lời tệ như vậy. Vì vậy, bí ẩn vẫn tiếp tục.

Một cách giải thích khác cho năng lượng tối là nó là một loại chất lỏng hoặc trường năng lượng động học mới, một thứ lấp đầy không gian nhưng là thứ có tác dụng đối với sự giãn nở của vũ trụ thì ngược lại với vật chất và năng lượng bình thường. Một số nhà lý thuyết đã đặt tên cho điều này là "tinh hoa", theo nguyên tố thứ năm của các triết gia Hy Lạp. Nhưng, nếu tinh hoa là câu trả lời, chúng ta vẫn không biết nó như thế nào, nó tương tác với cái gì, hay tại sao nó tồn tại. Vì vậy, bí ẩn vẫn tiếp tục.

Một khả năng cuối cùng là lý thuyết hấp dẫn của Einstein không đúng. Điều đó không chỉ ảnh hưởng đến sự giãn nở của vũ trụ mà còn ảnh hưởng đến cách hoạt động của vật chất bình thường trong các thiên hà và cụm thiên hà. Thực tế này sẽ cung cấp một cách để quyết định xem giải pháp cho vấn đề năng lượng tối có phải là một lý thuyết hấp dẫn mới hay không: chúng ta có thể quan sát cách các thiên hà kết hợp với nhau thành từng cụm. Nhưng nếu hóa ra là cần một lý thuyết mới về lực hấp dẫn, thì đó sẽ là loại lý thuyết nào? Làm thế nào nó có thể mô tả chính xác chuyển động của các thiên thể trong Hệ Mặt trời, như lý thuyết của Einstein đã biết, và vẫn cho chúng ta dự đoán khác về vũ trụ mà chúng ta cần? Có những lý thuyết ứng viên, nhưng không có lý thuyết nào thuyết phục. Vì vậy, bí ẩn vẫn tiếp tục.

Điều cần thiết để quyết định giữa các khả năng năng lượng tối - một đặc tính của không gian, một chất lỏng động mới, hay một lý thuyết mới về lực hấp dẫn - là nhiều dữ liệu hơn, dữ liệu tốt hơn.

**What Is Dark Energy?**

More is unknown than is known. We know how much dark energy there is because we know how it affects the universe's expansion. Other than that, it is a complete mystery. But it is an important mystery. It turns out that roughly 68% of the universe is dark energy. Dark matter makes up about 27%. The rest - everything on Earth, everything ever observed with all of our instruments, all normal matter - adds up to less than 5% of the universe. Come to think of it, maybe it shouldn't be called "normal" matter at all, since it is such a small fraction of the universe.

One explanation for dark energy is that it is a property of space. Albert Einstein was the first person to realize that empty space is not nothing. Space has amazing properties, many of which are just beginning to be understood. The first property that Einstein discovered is that it is possible for more space to come into existence. Then one version of Einstein's gravity theory, the version that contains a cosmological constant, makes a second prediction: "empty space" can possess its own energy. Because this energy is a property of space itself, it would not be diluted as space expands. As more space comes into existence, more of this energy-of-space would appear. As a result, this form of energy would cause the universe to expand faster and faster. Unfortunately, no one understands why the cosmological constant should even be there, much less why it would have exactly the right value to cause the observed acceleration of the universe.

Another explanation for how space acquires energy comes from the quantum theory of matter. In this theory, "empty space" is actually full of temporary ("virtual") particles that continually form and then disappear. But when physicists tried to calculate how much energy this would give empty space, the answer came out wrong - wrong by a lot. The number came out 10120 times too big. That's a 1 with 120 zeros after it. It's hard to get an answer that bad. So the mystery continues.

Another explanation for dark energy is that it is a new kind of dynamical energy fluid or field, something that fills all of space but something whose effect on the expansion of the universe is the opposite of that of matter and normal energy. Some theorists have named this "quintessence," after the fifth element of the Greek philosophers. But, if quintessence is the answer, we still don't know what it is like, what it interacts with, or why it exists. So the mystery continues.

A last possibility is that Einstein's theory of gravity is not correct. That would not only affect the expansion of the universe, but it would also affect the way that normal matter in galaxies and clusters of galaxies behaved. This fact would provide a way to decide if the solution to the dark energy problem is a new gravity theory or not: we could observe how galaxies come together in clusters. But if it does turn out that a new theory of gravity is needed, what kind of theory would it be? How could it correctly describe the motion of the bodies in the Solar System, as Einstein's theory is known to do, and still give us the different prediction for the universe that we need? There are candidate theories, but none are compelling. So the mystery continues.

The thing that is needed to decide between dark energy possibilities - a property of space, a new dynamic fluid, or a new theory of gravity - is more data, better data.

Vật chất tối là gì?

Bằng cách lắp mô hình lý thuyết về thành phần của vũ trụ với tập hợp các quan sát vũ trụ kết hợp, các nhà khoa học đã đưa ra thành phần mà chúng ta đã mô tả ở trên, ~ 68% năng lượng tối, ~ 27% vật chất tối, ~ 5% vật chất bình thường. Vật chất tối là gì?

Chúng ta chắc chắn hơn nhiều về vật chất tối không phải là chúng ta là gì. Đầu tiên, nó tối, có nghĩa là nó không ở dạng các ngôi sao và hành tinh mà chúng ta nhìn thấy. Các quan sát cho thấy có quá ít vật chất nhìn thấy được trong vũ trụ để chiếm 27% yêu cầu của các quan sát. Thứ hai, nó không phải ở dạng mây đen của vật chất thông thường, vật chất được tạo thành từ các hạt gọi là baryon. Chúng tôi biết điều này bởi vì chúng tôi có thể phát hiện các đám mây baryonic bằng cách hấp thụ bức xạ đi qua chúng. Thứ ba, vật chất tối không phải là phản vật chất, bởi vì chúng ta không nhìn thấy các tia gamma duy nhất được tạo ra khi phản vật chất tiêu diệt vật chất. Cuối cùng, chúng ta có thể loại trừ các lỗ đen có kích thước lớn bằng thiên hà dựa trên số lượng thấu kính hấp dẫn mà chúng ta nhìn thấy. Nồng độ cao của vật chất làm bẻ cong ánh sáng truyền gần chúng từ các vật thể ở xa hơn, nhưng chúng ta không thấy đủ các sự kiện thấu kính để gợi ý rằng các vật thể đó tạo ra 25% vật chất tối cần thiết.

Tuy nhiên, tại thời điểm này, vẫn còn một vài khả năng vật chất tối có thể thực hiện được. Vật chất Baryonic vẫn có thể tạo nên vật chất tối nếu tất cả chúng bị trói buộc trong các ngôi sao lùn nâu hoặc trong các khối nhỏ, dày đặc của các nguyên tố nặng. Những khả năng này được gọi là vật thể hào quang nhỏ gọn khổng lồ, hoặc "MACHO". Nhưng quan điểm phổ biến nhất cho rằng vật chất tối hoàn toàn không phải là baryonic, mà nó được tạo thành từ các hạt khác, kỳ lạ hơn như axion hoặc WIMPS (Các hạt khối lượng tương tác yếu).

**What Is Dark Matter?**

By fitting a theoretical model of the composition of the universe to the combined set of cosmological observations, scientists have come up with the composition that we described above, ~68% dark energy, ~27% dark matter, ~5% normal matter. What is dark matter?

We are much more certain what dark matter is not than we are what it is. First, it is dark, meaning that it is not in the form of stars and planets that we see. Observations show that there is far too little visible matter in the universe to make up the 27% required by the observations. Second, it is not in the form of dark clouds of normal matter, matter made up of particles called baryons. We know this because we would be able to detect baryonic clouds by their absorption of radiation passing through them. Third, dark matter is not antimatter, because we do not see the unique gamma rays that are produced when antimatter annihilates with matter. Finally, we can rule out large galaxy-sized black holes on the basis of how many gravitational lenses we see. High concentrations of matter bend light passing near them from objects further away, but we do not see enough lensing events to suggest that such objects to make up the required 25% dark matter contribution.

However, at this point, there are still a few dark matter possibilities that are viable. Baryonic matter could still make up the dark matter if it were all tied up in brown dwarfs or in small, dense chunks of heavy elements. These possibilities are known as massive compact halo objects, or "MACHOs". But the most common view is that dark matter is not baryonic at all, but that it is made up of other, more exotic particles like axions or WIMPS (Weakly Interacting Massive Particles).

Nguồn: Here

Những bài khác về vũ trụ:

Lý thuyết phổ biến nhất về nguồn gốc vũ trụ

2021-08-21T06:55:59Z

14 bình luận

min__nek | Vote: 0

1 vote ~

2021-08-21T07:04:45Z


...N1R0... | Vote: 0

thanks

2021-08-21T07:05:14Z


SONGOKU-2K7 | Vote: 0

1 vote nè

2021-08-21T07:05:44Z


...N1R0... | Vote: 0

thanks

2021-08-21T07:09:00Z


mouseslip | Vote: 0

Bạn để sai chủ đề rồi


Phải là Tiếng Anh từ Tiếng Việt chứ

2021-08-21T07:11:47Z


...N1R0... | Vote: 0

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

2021-08-21T07:13:23Z


-Cau_Doc_Than- | Vote: 0

1 vote nha!

2021-08-21T07:24:10Z


-Cau_Doc_Than- | Vote: 0

Những chỗ bạn dịch sang Tiếng Anh á là bạn nên dùng dấu ` ở đầu câu và cuối câu sẽ đc như này, trông đẹp hơn!

1 vote

2021-08-21T07:25:25Z


...N1R0... | Vote: 0

Thanks

But why i feel weird
2021-08-21T07:26:04Z


-Cau_Doc_Than- | Vote: 0

:v Vậy luôn, ờ thui!

2021-08-21T07:31:22Z


Kazuki_2k11 | Vote: 0

1 vote for you!

2021-08-21T07:25:35Z


...N1R0... | Vote: 0

thanks

2021-08-21T07:28:40Z


-Cau_Doc_Than- | Vote: 0

Ù, trông dễ nhìn hơn hẳn bạn êy

2021-08-21T07:35:37Z


1x1x1x1error404 | Vote: 0

1 vote :)

2021-08-23T04:05:57Z