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有關暗能量是真空能量文章綜述
送交者: zeromen 2007年04月14日06:17:26 於 [彩虹之約] 發送悄悄話


在這裡探討,我們是無法看直接看見神的,但是由

1)從神秘的宇宙
羅馬書
1:20 自從造天地以來, 神的永能和神性是明明可知的,雖是眼不能見,但藉着所造之物就可以曉得,叫人無可推諉。

2)從聖經,以色列國存在,戍千上萬愛主基督徒的生命見證,以及人類的良心靈性.

可以知道創造萬物的神是存在的.

新浪科技訊 據美國有關媒體1月24日報道,宇宙到底是如何形成的?暗能量究竟是一種什麼樣的物質?長期以來,這些問題一直困擾着世界各國的科學家們。丹麥哥本哈根大學的科學家們最近公布了他們的研究成果,認為宇宙暗能量事實上很可能就是真空。
  丹麥哥本哈根大學暗宇宙研究中心的科學家稱,通過觀測數十億光年以外爆炸的超新星,研究人員非常精確地描繪了宇宙的膨脹歷史,並據此推測出到底是何種神秘的力量在加快宇宙的膨脹。丹麥科學家稱,天文學家們早就觀測到宇宙一直都在膨脹,並且沒有任何減速的跡象。科學家過去數年間共收集到60餘顆超新星爆炸的數據,證實愛因斯坦的宇宙理論並沒有差錯,他提出的宇宙恆量可以解釋奇異的膨脹加速度。此前有一種理論認為暗能量也許是現有理論存在的漏洞,但觀測結果卻顯示宇宙暗能量很可能就是真空。
  丹麥科學家稱,從哲學的角度來講,暗物質和暗能量相繼被證實存在對人們的觀念是一次極大的衝擊和突破。當年哥白尼僅僅將宇宙的中心從地球搬到太陽,就引起了全世界的軒然大波,人們不得不重新審視自身在宇宙中所扮演的角色。天文學上的發現不斷地突破人們剛剛建構的關於宇宙中心知識體系,直到愛因斯坦提出廣義相對論後,人們才發現宇宙根本沒有所謂的中心。暗物質和暗能量的存在同樣是以前人類無法想象的事情,但它們真的就存在於整個宇宙中,並占據了整個宇宙能量的70%左右。
  暗能量是一種不可見的、能推動宇宙運動的能量,宇宙中所有的恆星和行星的運動皆是由暗能量來推動的。之所以暗能量具有如此大的力量,是因為它在宇宙的結構中約占73%,占絕對統治地位。暗能量是近年宇宙學研究的一個里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要證據有兩個。一是對遙遠的超新星所進行的大量觀測表明,宇宙在加速膨脹。按照愛因斯坦引力場方程,加速膨脹的現象推論出宇宙中存在着壓強為負的“暗能量”。另一個證據來自於近年對微波背景輻射的研究精確地測量出宇宙中物質的總密度。值得注意的是,對於通常的能量、重子和冷暗物質,壓強都是非負的,所以必定存在着一種未知的負壓物質主導目前的宇宙。   暗能量的存在直到1998年才被天文學家初步證實。但對它理論上的猜測可追溯到愛因斯坦生活的年代,愛因斯坦在1915年提出了廣義相對論,世界上的物理學家、數學家隨即開始解其中的引力方程,方程解出之後,人們結論是宇宙不會完全靜止,宇宙也沒有靜止點。方程的第一種解是,如果宇宙只存在引力,沒有別的力作用的話,出於相互吸引,宇宙不可能靜止;另一種解是,宇宙爆炸的那一瞬間獲得了一個初速度,向外膨脹,但由於引力作用往回拉,宇宙肯定越脹越慢,所以宇宙不是膨脹就是收縮,不可能靜止。
總而言之,真空或者說真空場,從現代物理學來說,並非大家通常認為的,是空無一物,是虛空;恰恰相反,真空場是作為物質的一種形態——場的一種特殊狀態,以及能量最低的狀態;真空場所具有的能量,又稱真空能、零點能、基態能、背景能等等。由於量子效應的原因,真空能並非是經典物理斷言的,其數值為零,而是一個非常大的常數。真空具有非常複雜的結構,比如 Callan、Gross等建立的θ真空理論,Guth等建立的爆脹宇宙的真空論等等。對其結構和基本特徵的科學探索正方興未艾,其中的奧秘剛剛被揭示。但是現在已有的科學實驗已確鑿的證明了,真空場確實具有可觀測到的物理效應,尤其是在高能γ光子碰撞下可以產生電子—正電子對,μ子—正μ子對等物理現象。我們可以判定在真空場中確實充滿無數虛粒子對,它們忽而產生忽而消失,形成所謂虛粒子對雲這一物理事實。從十九世紀法拉第、麥克斯韋提出電磁場的概念以來,現代科學家早已清楚在自然界還存在著一類連續形態的物質—場,如電磁場、膠子場、中子場、質子場等等。
他們更不知道在自然界中還存在著一種特殊的場——真空場,從現代宇宙學的觀點來看,也許此類真空場早在我們觀測的宇宙誕生前就存在了。大爆炸學說,尤其是在微波背景輻射發現以後,已經成為科學界公認的具有堅實實驗基礎的、我們觀察宇宙演化的科學理論,其基本出發點就是我們觀測的宇宙實際上誕生於137億年前的一次大爆炸。嚴格的說大爆炸“前”的宇宙來自於何處,這個問題是很難用現在的科學原理加以解決的。但是自從霍金(Stephen Hawking)
和哈特爾(James Hartle)提出所謂量子宇宙學以來,我們的宇宙“從無創生,
時間同宇宙同在”的概念和想法以逐漸在科學界生根。
  奇妙的是我們現有的所有物理守恆定律與能量守恆、角動量守恆等等“似乎並未為宇宙從無創生(或者復歸於無)造成什麼影響”。量子宇宙學是對大爆炸的起點給予科學解說的具有非凡價值的首次嘗試. 一言以蔽之,量子宇宙學告訴我們,我們的觀測宇宙就是通過大爆炸來自於真空。美國科學家公布了威爾金森宇宙微波各向異性探測衛星關於宇宙微波背景在各個方向的分布圖,精確展示了宇宙大爆炸後38萬年(即目前宇宙年齡的三萬分之一)時的宇宙物質空間分布。WMAP的宣告,被視為當年十大科學發現之首,被科學家稱為開創了宇宙學研究的新紀元。從1991年美國宇宙背景探測器(CosmicBackgroundExplorer,COBE)首次測量到了源自宇宙早期密度擾動的各向異性,到WMAP的新觀測資料的公布,宇宙學的研究可以說經歷了一個革命性的階段。COBE和WMAP的觀測,為研究宇宙的起源和演化提供了寶貴的觀測資料。這些觀測結果不僅以前所未有的精度支援和證實了宇宙大爆炸模型,並將該理論的主要模型參量確定到好於百分之十的精度,而且還為宇宙極早期的量子場性質提供了重要的觀測限制。首先發現我們的宇宙在加速膨脹,獨立的測定出宇宙的膨脹速率為7.1×10-3公里/秒•秒差距,推定宇宙的壽命是137~138億年,有力的證明了宇宙的確是平直的;其次通過對微波背景輻射角功率譜(精度為0.2度)的精密測量,推定宇宙中存在4.4%的重子物質、22.6%的暗物質、73%的暗能量。在宇宙中暗能量成為主導物質,宇宙的演化主要取決於暗能量。暗能量與本文討論的主題關係甚大。
  所謂重子物質,就是我們能直接或者通過儀器觀察到的物質,如星系、地球、人等,也就是古人認為的實物粒子構成的物質。暗物質是無法通過天文儀器直接觀察到的,但是其引力的效應與重子物質是一致的。暗物質是不發光的,一般人認為它是非重子構成的物質。中微子是我們知道的唯一的一種暗物質形式。實際上絕大部分構成暗物質的粒子我們並不知道。在人類已發現的800餘種亞核粒子中,除中微子外,沒有一種能作為暗物質的粒子。
  無論如何我們必須記住,暗物質儘管與普通物質有許多的不同,然而其引力效應是完全一致的,它們對於宇宙的演化應該起到抑制膨脹,導致收縮的效應。新近發現的暗能量就是一種我們完全陌生的新的物質形態,只知道它會產生負壓強,導致宇宙加速膨脹。我們已精確測量出宇宙中暗能量的密度,知道暗能量是主宰我們宇宙演化的主要物質形式。到底暗能量是什麼呢?目前,科學家一般認為真空能就是暗能量的一種形式。因為早就發現真空能會產生一種排斥力(負壓強),從而對宇宙的膨脹起到加速作用。 總而言之,在大多數物理學家看來,真空能似乎是暗能量的較為合理的候選者。綜合霍金等的量子宇宙學的觀點,我們觀測的宇宙不僅來自於真空(“無中生有”),而且時至今日我們觀測宇宙的演化,依然由真空(暗能量)支配著演化的總的趨向∶加速膨脹。我們還不應忘記,普通物質、暗物質也是來自於真空中的一次大爆炸。

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