人类生活在“模拟世界”？这十大理由让我们不寒而栗！
麻省理工学的计算机科学家、硅谷视频游戏设计师给出了“模拟假说”的10个理由：我们的现实是一个模拟的、像素化的3D世界，在这个世界里，我们每个人都有自己的xp、关卡，以及由一些巨型人工智能运行的任务。
瞻仰星空，穿过层层蔽障来透视宇宙，当我们把所有的星系、恒星、气体、灰尘、暗物质以及所有其他形式的物质和辐射加在一起，其总能量与暗能量相比仍然相形见绌。言下之意：真空中拥有的能量比宇宙中其他形式的能量总和要多的多的多！
那么我们想问：宇宙你到底怎么了?今天我们就聊一下关于暗能量的13个大问题。
哈勃深空场（图片我有裁剪） 当我们的视线越过太阳系，穿过银河系中的恒星、灰尘和星云，进入广漠的星际空间，我们看到了什么？ 没错！我们看到了一个直径约920亿光年的球状区域(可观察宇宙)，其中至少存在2000亿个星系，而我们直径约10万光年的银河系只是其中的一叶孤舟。 在上图所示的一小块哈勃深空场中就有约莫8700个星系。这些星系中的每一个都包罗着数千亿颗恒星。这些星系每一个都像我们的银河系一样，而这仅仅是我们现在所能看到的，920亿光年外的宇宙我们一无所知，而且在以后我们也不能能比现在看得更远！（为什么会这样呢？这个不是今天的主题。有兴趣的同伴戳下方链接：宇宙岁数138亿年，为什么我们能看到460亿光年物体发出的光
2度视场星系红移观察 然而，若是绘制出宇宙中我们现在已知的一切，并追踪宇宙结构，我们会发现由所有已知的基本粒子组成的通俗物质，还不到宇宙总能量密度的5%。其中也许有20-25%的能量是以暗物质的形式存在的，暗物质是一种由尚未发现的粒子组成的不能见物质，用以注释星系，星系团和宇宙中疑似违反牛顿万有引力定律的征象。 但最奇怪的是，宇宙剩余的能量，是真空自己固有的能量:暗能量。
普朗克义务的效果 现在关于宇宙学存在的问题许多，关于占宇宙三分之二的暗能量到底是什么？它对我们的宇宙有何影响?
Q1、膨胀宇宙中的暗能量从何而来?它似乎违反了能量守恒定律。
若是真空有一种固有的能量，它导致了空间发生膨胀，从而缔造了更多的空间，能量密度又不会改变。那么这是不是违反了能量守恒定律?似乎暗能量在宇宙中可以无中生有。 宇宙膨胀是否也意味着，辐射能量在不停膨胀的宇宙中，也不守恒呢?由于辐射的密度随着宇宙体积的增大而减小;随着宇宙的膨胀辐射的波长被拉长，能量会降低。 若是只是这样思索，那么猛一看能量确实不守恒。然则广义相对论下，这两种情形的谜底都是否认的。 暗能量不仅有能量密度，它还具有异常特殊的负压性子，辐射不仅有能量密度，也具有自身特殊的正压性子。当暗能量的负压向外推动宇宙时，暗能量对宇宙做负功，辐射做正功。它们所做的功完全即是任何一块空间中质量/能量的转变。以是只要在宇宙中考虑到做功的这个界说，我们就可以用能量守恒的方式界说暗能量和辐射能量。
Q2、暗能量是什么？怎样界说？
让我们先回首一下“暗能量”的由来。当物理学家观察到宇宙在平均加速膨胀时，推测导致这种征象的缘故原由是空间中存在着一种能量，它能提供足够的负压或反引力来推动宇宙膨胀，而且具有平均的能量密度。 暗能量最简朴模子是爱因斯坦所说的宇宙常数，其中负压强正好即是能量密度的负值乘以光速平方[ P = – ρ c^2 ]。这与我们今天所有的最佳观察数据完全一致。但暗能量的表现形式或模子可能加倍庞大：暗能量可能不完全知足上述方程的负压，它也可能只是一个常数(现在限制在约莫0.88和1.12之间) 关于暗能量的模子还包罗：标量场（即一个能量密度随时空转变的动力学场，如：第五元素和模空间）精质（quintessence）模子、幽灵（phantom）模子等，张新民和中国科学技术大学物理学教授李淼也划分提出了精灵（quintom）和全息（holographic）模子。 以上的这些假设模子，着实太庞大，基本搞不懂啊！也许领会下知道名称就行。然则记着一点，迄今没有证据表明暗能量需要比宇宙常数更庞大的模子来注释。
Q3、暗能量和基本粒子之间是否存在已知(或理论嫌疑)的联系?对暗能量的检测有什么可信的实验方式吗?”有没有一种合理的方式，无论是在地面上，照样在太阳系的尺度上，能够直接检测到它?
以上问题的谜底完全取决于暗能量是否与基本粒子有着本质的联系。若是有的话，我们只需要一个足够壮大的对撞机就可以缔造出这种粒子，并找到一种方式来区分中微子等物质的“缺失能量”。 但大多数暗能量模子，包罗宇宙常数模子，都没有与之相关的粒子。若是暗能量没有一个与粒子相关的场来驱动它，那么我们研究暗能量的希望将变的遥不能及，由于我们基本就无从着手。大多数暗能量模子除了与空间膨胀有关外，现在没有发现暗能量与其他已知的粒子发生相互作用。也就是说，我们所熟知的物理学原理，对暗能量的检测基本不起作用也不适用。
Q4、宇宙空间云云平展，在数亿年的膨胀中宇宙是若何进入这一阶段的？
在宇宙学中空间曲率和能量密度是慎密相关的:我们通过丈量宇宙的膨胀率就可以知道空间正弯曲和负弯曲之间平展宇宙的临界能量密度（上图中心部门）；丈量差别形式能量的能量密度，然后和临界能量密度来对照，以确定空间曲率。据我们的丈量所知，宇宙的现实平均能量密度（包罗暗能量在内）与临界密度难以区分，这就是为什么我们的宇宙曲率与平面难以区分的缘故原由。 以是我们宇宙的空间曲率就是上图中心部门，若是更准确的说，那就是可观察宇宙的曲率是平展的，至于整体宇宙可能存在更大的曲率我们无法观察到而已，就像我们站在地球上想看地球是不是圆的一样，我们怎么看都是平的。关于空间曲率问题，也就是宇宙的形状问题，想领会的小同伴戳毗邻哈：我们若何知道宇宙的形状和巨细？
Q5、暗能量是光的最后阶段吗?那么暗能量会是辐射吗?
辐射以光子的形式存在，通常是一种以光速运动的无质量粒子。我们现在对光的性子可以说是了如指掌，由于我们人类的科学发展就是从领会光的本质最先的。它确实对宇宙的膨胀速率做了一定的孝敬，但辐射具有正压性子，它会导致宇宙膨胀减缓而不是加速。这也适用于所有形式的辐射，包罗任何以光速运动的无质量粒子以及异常靠近光速的大质量粒子。以是任何已知的粒子和辐射能量都不是暗能量，
2019年只有一场日全食 这7个真相你知道吗？
7月2日，月球将在地球和太阳之间穿过，形成日全食。这也是2019年的唯一一场日全食。从西太平洋到南美洲的小部分地区可以观赏到此次日全食。这场日全食将穿过智利和阿根廷，而后在傍晚时分退� １疚慕�盘点此次日全食的7个真相。
辐射的正压强示意为：P = +1/3 ρ c^2。 另一方面，暗能量的存在导致了辐射红移的速率加速。以是在我们的宇宙中，暗能量的存在现实上也使得宇宙微波靠山辐射对宇宙运气的重要性大大降低!
Q6、我们怎样明白暗能量？
曾经有一位(异常浮躁的)物理学家这样形容暗能量 “宇宙给我们开了一个伟大的玩笑” 也许想象暗能量最好方式是把它想成一种流体，在任何时刻都能渗透到所有的空间。随着宇宙的膨胀，缔造了更大的空间，新空间具有与旧空间相同的属性。在“宇宙常数”一词中，常数部门指的是能量密度，与物质和辐射粒子差别的是，暗能量密度不会随着宇宙的演化而稀释。这是空间自己固有的属性，那么为什么会这样呢？我们现在还不清晰。这个说法可能让人很不满足，但没办法这是数学家和物理学家告诉我们的关于暗能量最好的效果。
Q7、为什么称它为‘漆黑能量’？
能量部门不像“漆黑”部门那么困扰我们。能量部门是空间固有的零点能量，现实上它是一个正的非零值。我们称之为“真空能量”或者称为“量子真空”。 关于“漆黑”呢，我们应该也知道暗能量和暗物质一样，作为两暗兄弟，确实是宇宙中的伪装大师。我们无法检测到它们，以是称为“暗”最合适不过了，你说呢？
Q8、若是宇宙在加速膨胀，那么等量的反作用力在哪？
谜底实在就是“暗能量”自己!加速膨胀与暗能量差别。一种是征象，另一种是能量的形式。宇宙的加速膨胀是一个反映，而暗能量是这个反映的缘故原由，它对我们的空间做负功，它自己只是一个作用。 像上面的气球一样，气球向上的运动是气体向下做功的缘故原由。若是气球向上加速运动却没有气体向下快速喷出，有气体喷出气球却没有动，这是显著是违反常理的。若是我们看到气球向上加速运动，我们一定就能知道有气流向下提供了反作用力，事实上这就是我们知道宇宙中存在暗能量的缘故原由。
Q9、暗能量是自然的基本力吗
就我们现在所知，暗能量不像电磁力、弱力或强力那样是一个单独的力。它只是引力的一部门，最初由广义相对论所展望。宇宙常数作为引力的一部门，它可以是包罗0在内的任何数值，但我们的宇宙现在似乎只有一个特定的值。至于为什么是这样，搞清晰这个问题，诺贝尔物理学奖就是你的了! 但无论若何，它不是一个分外的力，只是广义相对论引力的一个方面，正好具有它所具有的特定性子。
Q11、暗能量会不会是新以太呢？
暗能量和以太差别之处在于，很久以前假设的以太是一种光流传的物理介质，是一个通用的静止框架，可以被随便拖拽和修改。当光穿过它时，凭据光的偏向和位置，以太会以差别的方式影响光的流传。 除了空间的膨胀率，若是宇宙中没有暗能量，我们所能丈量的任何物理数据都不会有任何的转变。虽然暗能量似乎与古老的以太有一个共同点，都是平均地渗透到所有的空间，无处不在。但它既不是首选的参照系，也不是任何器械依赖的前言。
Q12、正在发生的新暗能量是否壮大到足以战胜星系之间的引力
我们现在生活在一个引力和暗能量相互作用的时期，一方面，宇宙中所有的物体都受到其他物体的引力吸引，另一方面，暗能量在“推动”着空间膨胀，使已经膨胀的物体加速远离对方。 在这个时间点上，所有已经被引力约束在一起的器械，包罗我们和我们所在的星系群，以及一个大星系团中的所有单个星系，都将保持现在这种状态;在这些尺度上，暗能量将被引力所取代。 但在更大的尺度上，那些尚未相互连系的星系和星团将永远不会在引力的作用下相互靠拢，它们将随着宇宙继续膨胀而加速远离相互。
Q13、为什么我们这么在乎暗能量，这对我们的未来有什么利益？
想象一下我们夜空中的一切，恒星、星系和星云！几十亿年后，我们的银河系将于与仙女座星系合并，仙女座是我们所在星系群中唯一的一个大型星系，我们合并后的伟大椭圆星系最终将吞噬邻近的三角座星系，然后是围绕我们运行的其余矮星系。届时我们的天空会剩下什么:一个空无一物的、漆黑的星际真空。 上面的图片中，若是用暗能量的方式移除所有的星系，只会留下我们自己星系的远景恒星，看下图。
由于暗能量作用，每一个星系、星系群、星系团和超星系团都将从我们可观察的宇宙中消逝。这是我们整个宇宙不能避免的运气。 那么领会暗能量对我们人类有什么利益?我们知道了当下正是人类探索宇宙的最佳时机，由于我们的子孙后代不会比我们现在看到更远星系，也不会比我们看到更多的星系。 如果，人类是在一万亿年后第一次泛起，他们永远不会知道宇宙微波靠山、遥远的星系、星团，也不会在夜空中看到一个任何一个“螺旋星云”。那时的人类一定一脸懵，漆黑的夜空什么也没有，我们在哪？我们在干什么？他们永远不会知道。由于暗能量会加速推离一切。纵然离我们最近的大型室女座星系群也将从我们视野中消逝。
这就是我们人类这么在乎暗能量的缘故原由。趁所有的器械都还在的时刻就好好享受我们的星空吧，由于时时刻刻，我们只会变得加倍伶仃!
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