‘Hasil yang terus terang memalukan’: kita masih tahu hampir tidak ada apa pun tentang 95% dari alam semesta

Dalam kutipan ini dari “Materi: Ilusi yang luar biasa“(Polity, 2025, diterjemahkan oleh Edward Williams), penulis dan fisikawan Guido Tonelli menggali ke dalam penemuan energi gelap, dan berbagai upaya untuk menjelaskan fenomena aneh ini yang tampaknya mendorong ekspansi alam semesta yang semakin meningkat.
Penemuan energi gelap adalah kejutan nyata bagi semua orang, termasuk mereka yang mengerjakannya. Ketika itu terjadi, pada tahun 1998, para astronom yang merupakan orang pertama yang menemukan diri mereka di hadapan data yang mengejutkan seperti itu, tidak bisa mempercayai mata mereka. Namun hasilnya tidak diragukan lagi.
Kecepatan di mana alam semesta telah diperluas tidak konstan; Sebaliknya, untuk beberapa waktu sekarang telah meningkat secara signifikan. Semuanya bergerak menjauh dari segalanya dengan ritme yang semakin hingar -bingar.
Apa yang dilihat para ilmuwan bertentangan dengan apa yang mereka harapkan; Gagasan ekspansi yang dipercepat dari alam semesta itu berlawanan dengan intuisi. Semua orang berharap bahwa daya tarik yang diberikan oleh gravitasi akan perlahan-lahan mengurangi kecepatan ekspansi ruang-waktu, sedangkan kebalikannya terjadi.
Selama bertahun -tahun, berbagai tim ilmuwan mencoba memahami apakah data yang ditunjukkan adalah nyata atau apakah, di sisi lain, kesalahan telah dilakukan dalam pengukuran. Pada akhirnya, mereka menyerah pada bukti. Tidak ada keraguan bahwa fenomena alam baru sedang diamati, namun itu benar -benar tidak terduga. Pada akhirnya bahkan Royal Swedia Academy of Sciences di Stockholm mengakui pentingnya pekerjaan Saul Perlmutter, Brian Schmidt Dan Adam Riesstiga astronom yang telah melakukan penelitian awal, menghargai penemuan mereka dengan 2011 Hadiah Nobel.
Tepat dari saat -saat paling awal, dalam upaya untuk menjelaskan fenomena aneh ini, ekspresi energi gelap diciptakan, menunjukkan ketidaktahuan lengkap dari mekanisme yang menghasilkannya: bentuk energi yang benar -benar tidak diketahui yang tampaknya mendorong segalanya menjauh dari segala hal lain dan tumbuh sebagai yang lain Dimensi alam semesta tumbuh.
Beberapa membayangkan semacam anti-gravitasi, perilaku gravitasi yang sangat aneh yang dari menjadi menarik, seperti yang kita ketahui, menjadi menjijikkan dari jarak yang sangat jauh. Yang lain membayangkan semacam energi vakum, energi positif, yang menciptakan semacam tekanan negatif, sehingga mendorong segalanya menuju pelebaran.
Gagasan bahwa kekosongan mengandung energi positif yang membuatnya diperluas kembali bertahun -tahun. Dan Albert Einstein adalah orang pertama yang muncul. Untuk membuat alam semesta statis, yaitu mengimbangi efek gravitasi, yang, bertindak sendiri, akan cepat atau lambat akan membuat semuanya runtuh menjadi satu titik, Einstein menambahkan konstanta positif, yang disebut “konstanta kosmologis“Ke dalam persamaannya dengan tangan, artinya secara sewenang -wenang. Klasifikasi ini berfungsi untuk membangun keseimbangan; membuat alam semesta mengembang melawan efek gravitasi dan membuatnya stabil.
Kemudian, ketika ditemukan bahwa segala sesuatu telah memiliki awal yang bergejolak dan bahwa galaksi masih bergerak terpisah satu sama lain, Einstein menyesali pilihan ini, sejauh menyebutnya sebagai salah satu kesalahan terburuk dalam hidupnya. Faktanya, dengan alam semesta yang timbul dari singularitas yang sangat padat dan super-tidak menandakan, tidak perlu dorongan lebih lanjut ini untuk ekspansi untuk menghasilkan kondisi keseimbangan. Yang aneh adalah bahwa tidak seorang pun, yang paling tidak dari semua Einstein, dapat memprediksi bahwa pada akhir abad ke-20, penemuan yang dibuat oleh Perlmutter, Schmidt dan Riess akan membawa konstanta kosmologisnya kembali ke mode. Jadi, sepertinya alam akan selalu berakhir membuktikan Einstein benar, bahkan ketika ilmuwan agung yakin bahwa dia jelas salah.
Dalam hal ini, juga, informasi berharga tentang keberadaan dan distribusi energi gelap dapat diekstraksi dengan menganalisis inhomogenitas terkecil dalam radiasi latar belakang kosmik dan efek lensa gravitasi yang dihasilkan oleh galaksi dan kelompok. Sangat aneh menemukan bahwa masih ringan yang memungkinkan kita untuk melihat sisi kosmos yang teduh ini.
Distribusi energi gelap di kosmos sangat homogen. Itu berperilaku sangat berbeda dari materi, apakah materi biasa atau materi gelap. Zat material yang terakhir ini memiliki distribusi reticular dengan node dan filamen kepadatan tinggi bergantian dengan ruang kosong yang luas. Sebaliknya, energi gelap didistribusikan secara seragam di seluruh ruang dan tampaknya menempati seluruh volume alam semesta dengan cukup bahagia, mengerahkan kekuatan menjijikkan pada segala hal.
Dalam upaya untuk memahami asal mula energi misterius ini, para ilmuwan telah memastikan apakah kecepatan ekspansi adalah sama, selama periode tertentu, untuk semua daerah yang berbeda di alam semesta. Mereka juga menyadari bahwa fenomena ini hanya menjadi dominan dalam miliaran tahun terakhir. Untuk waktu yang lama, alam semesta berkembang mengikuti ritme yang sangat berbeda dari yang saat ini.
Berbagai hipotesis telah diuji, termasuk gagasan bahwa kita berurusan dengan kekuatan fundamental baru atau perilaku anomali gravitasi atau bahkan kehadiran dalam jalinan ruangwaktu struktur yang sangat khusus, mirip dengan cacat dalam pola regulernya. Tapi, sampai sekarang, belum ada yang berhasil memahami apa yang memunculkan fenomena aneh ini, dan menjelaskan energi gelap tetap menjadi salah satu tantangan paling tangguh dalam sains modern.
Sementara misteri yang mengelilingi asal -usulnya tetap ada, pengukuran yang tepat yang diambil dari efek energi gelap pada geometri alam semesta dan pada fluktuasi spasial dalam kepadatan materi telah memungkinkan untuk mengukur bobot komponen ini dalam komposisi material dari alam semesta.
Hasilnya sensasional; Energi gelap menyumbang sekitar 68% dari total massa. Sekitar dua pertiga alam semesta terdiri dari komponen yang paling misterius ini. Total kontribusi energi gelap, kami memperoleh hasil yang terus terang memalukan. Terlepas dari kemajuan besar yang dibuat oleh sains kontemporer, kami terpaksa mengakui bahwa kami tidak tahu apa -apa tentang 95% dari segala sesuatu yang mengelilingi kami.