Различия между тёмной материей и тёмной энергией
Тёмная материя и тёмная энергия — это две из наиболее загадочных и неуловимых сущностей во Вселенной. Хотя они составляют львиную долю космоса, их свойства и влияние сильно отличаются, что делает их объектами активных научных исследований и обсуждений.
Тёмная материя
Тёмная материя формирует около 27% всей массы и энергии во Вселенной. Её основная роль заключается в удержании галактик и крупных космических структур вместе благодаря её гравитационным воздействиям. В отличие от обычной материи, тёмную материю невозможно обнаружить с помощью электромагнитного излучения, такого как видимый свет, инфракрасное или рентгеновское излучение, потому что она не взаимодействует с электромагнитными силами. Существование тёмной материи было изначально выдвинуто, чтобы объяснить наблюдаемые гравитационные эффекты, которые не могут быть объяснены только видимой материей.
Уравнения и модели
Часто для моделирования тёмной материи используются уравнения теории относительности или её альтернативных моделей. Одной из широко обсуждаемых гипотез является гипотетическая частица — в скобках, с использованием формул:
[
\rho_{DM} = \frac{G}{c2} \times \text{(управляемое воздействие)},
]
где (\rho_{DM}) — плотность тёмной материи, (G) — гравитационная постоянная, а (c) — скорость света.
Тёмная энергия
Тёмная энергия, в свою очередь, составляет приблизительно 68% от всей массы-энергии в космосе и отвечает за ускоренное расширение Вселенной. В отличие от тёмной материи, тёмная энергия не стабильна удерживать галактику или масс-область; вместо этого, она действует как гравитационная антигравитация, заставляя пространство "растягиваться" с возрастающей скоростью. Существуют разные теории о её природных взаимодействиях, одна из которых предлагает, что это свойство вакуума пространства. Это концептуальное понимание подкреплено измерениями типа 1а сверхновых и флуктуациями реликтового излучения.
Формулы влияния
Тёмная энергия описывается, в том числе, через постоянную космологическую (\Lambda) в уравнениях Эйнштейна:
[
\Lambda g{\mu\nu} = -8\pi G T{\mu\nu}
]
Здесь (g{\mu\nu}) — метрический тензор, (T{\mu\nu}) — тензор энергии-импульса, отражающий вклад динамических источников.
Интересно, что текущее взаимодействие тёмной энергии может варьировать с временем и разными аспектами энергии, включая потенциальные и кинетические.
Эти две загадки — тёмная материя и тёмная энергия — продолжают оставаться в центре внимания исследований, и их разгадка сможет предоставить критическую информацию о будущем Вселенной и её фундаментальной природе.
Категория: Космология
Теги: физика космоса, астрофизика, космологические явления