พลังงานมืด
ในการศึกษาจักรวาลวิทยาเชิงกายภาพ ดาราศาสตร์ และกลศาสตร์ท้องฟ้า พลังงานมืด (อังกฤษ: Dark energy) คือพลังงานในสมมุติฐานที่แผ่อยู่ทั่วไปในอวกาศและมีแนวโน้มจะเพิ่มสูงขึ้นตามอัตราการขยายตัวของเอกภพ[1] พลังงานมืดเป็นวิธีที่นิยมมากที่สุดในการใช้อธิบายถึงผลสังเกตการณ์และการทดลองมากมายอันแสดงถึงลักษณะที่เอกภพปรากฏตัวอยู่ในลักษณะการขยายตัวออกอย่างมีอัตราเร่ง ในแบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา มีพลังงานมืดอยู่ในเอกภพปัจจุบันเป็นจำนวน 74%ของมวล-พลังงานรวมทั้งหมดในเอกภพ[2]
รูปแบบของพลังงานมืดที่นำเสนอกันมีอยู่ 2 รูปแบบ คือ ค่าคงที่จักรวาลวิทยา (cosmological constant) อันเป็นค่าความหนาแน่นพลังงาน "คงที่" ที่แผ่อยู่ในอวกาศอย่างสม่ำเสมอ[3] กับทฤษฎีสนามสเกลาร์ (Scalar field theory) เช่นควินเตสเซนส์หรือโมดูลิ อันเป็นปริมาณที่มีการ "เปลี่ยนแปลง" โดยความหนาแน่นของพลังงานแปรเปลี่ยนไปตามกาลและอวกาศ ส่วนหนึ่งของสนามสเกลาร์ที่มีค่าคงที่ในอวกาศนั้นถูกรวมอยู่ในค่าคงที่จักรวาลวิทยาด้วย ในทางกายภาพแล้ว ค่าคงที่จักรวาลวิทยาจะมีค่าเทียบเท่ากับพลังงานสุญญากาศ (vacuum energy) การแยกแยะการเปลี่ยนแปลงของสนามสเกลาร์ในอวกาศออกจากค่าคงที่จักรวาลวิทยาทำได้ค่อนข้างยาก เพราะการเปลี่ยนแปลงนั้นอาจเป็นไปอย่างช้ามากๆ
การตรวจวัดการขยายตัวของเอกภพอย่างละเอียดแม่นยำสูง เป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องใช้เพื่อทำความเข้าใจว่า เหตุใดอัตราการขยายตัวของเอกภพจึงเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเวลาผ่านไป ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป การเปลี่ยนแปลงของอัตราการขยายตัวสามารถระบุพารามิเตอร์ได้โดยอาศัย Equation of state ของจักรวาล การตรวจวัด Equation of state ของพลังงานมืดเป็นหนึ่งในความพยายามยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษย์ในการเฝ้าสังเกตการณ์เอกภพในปัจจุบัน
การนำค่าคงที่จักรวาลวิทยาบวกเข้าไปใน มาตรวัด FLRW มาตรฐานของจักรวาลวิทยา นำไปสู่แบบจำลองแลมบ์ดา-ซีดีเอ็ม ซึ่งถูกอ้างอิงว่าเป็น "แบบจำลองมาตรฐาน" ของจักรวาลวิทยา เพราะความสอดคล้องอย่างยิ่งของผลการคำนวณกับผลสังเกตการณ์ พลังงานมืดเป็นส่วนประกอบสำคัญยิ่งในความพยายามเมื่อไม่นานมานี้ในการสร้างแบบจำลองวงกลม (Cyclic model) สำหรับเอกภพ[4]
อ้างอิง
แก้- ↑ P. J. E. Peebles and Bharat Ratra (2003). "The cosmological constant and dark energy" (subscription required). Reviews of Modern Physics. 75: 559–606. doi:10.1103/RevModPhys.75.559.
- ↑ Hinshaw, Gary F. (April 30, 2008). "WMAP Cosmological Parameters Model: lcdm+sz+lens Data: wmap5". NASA. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2009-08-30. สืบค้นเมื่อ 2009-05-24.
- ↑ Sean Carroll (2001). "The cosmological constant". Living Reviews in Relativity. 4: 1. doi:10.1038/nphys815-<span (inactive 2008-06-26). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2006-10-13. สืบค้นเมื่อ 2006-09-28.
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI inactive as of มิถุนายน 2008 (ลิงก์) - ↑ L.Baum and P.H. Frampton (2007). "Turnaround in Cyclic Cosmology" (subscription required). Physical Review Letters. 98: 071301. doi:10.1103/PhysRevLett.98.071301.
แหล่งข้อมูลอื่น
แก้- Dennis Overbye (November 2006). "9 Billion-Year-Old 'Dark Energy' Reported". The New York Times.
- "Mysterious force's long presence" BBC News online (2006) More evidence for dark energy being the cosmological constant
- "Astronomy Picture of the Day" one of the images of the Cosmic Microwave Background which confirmed the presence of dark energy and dark matter
- SuperNova Legacy Survey home page The Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey Supernova Program aims primarily at measuring the equation of state of Dark Energy. It is designed to precisely measure several hundred high-redshift supernovae.
- "Report of the Dark Energy Task Force"
- "HubbleSite.org -- Dark Energy Website" Multimedia presentation explores the science of dark energy and Hubble's role in its discovery.
- "Surveying the dark side"
- "Dark energy and 3-manifold topology" Acta Physica Polonica 38 (2007), p. 3633-3639
- The Dark Energy Survey
- The Joint Dark Energy Mission เก็บถาวร 2010-09-28 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Harvard: Dark Energy Found Stifling Growth in Universe, primary source
- April 2010 Smithsonian Magazine Article เก็บถาวร 2010-03-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- HETDEX Dark energy experiment