De recente surveygegevens van het WiggleZ-sterrenstelsel die verder bevestigen dat het universum zich uitbreidt met een uniforme versnelling, leidden tot veel koppen van 'astronomen die donkere energie bevestigen' en veel zware zuchten van degenen die liever niet hadden dat het universum in tien woorden of minder werd beschreven.
Ik bedoel hoe in vredesnaam ‘donkere energie’ ooit een afkorting is geworden voor ‘het universum breidt uit met een uniforme versnelling’?
Deze 'donkere energie bevestigde' krantenkoppen riskeren een populaire opvatting te ontwikkelen dat het universum een soort ballon is waar je energie in moet pompen om het te laten uitzetten. Dit is geen geschikte interpretatie van het concept van donkere energie - dat pas in 1998 algemeen werd gebruikt toen Type 1a supernova-gegevens werden aangekondigd, wat een versnelde uitdijing van het universum suggereert.
Ruim voor die tijd werd algemeen aangenomen dat het universum uitdijde. Een veel voorkomende opvatting vóór 1998 was dat expansie zou kunnen worden aangedreven door het uitwendige momentum van de inhoud van het universum - een momentum dat mogelijk is ontstaan uit de aanvankelijke kosmische inflatie die volgde op de oerknal.
Het huidige denken over de expansie van het universum associeert zijn expansie niet met het momentum van zijn inhoud. In plaats daarvan wordt het universum gezien als rozijnenbrooddeeg dat uitzet in een oven - niet omdat de rozijnen het deeg naar buiten duwen, maar omdat het deeg zelf uitzet en als gevolg daarvan de afstand tussen de rozijnen (d.w.z. sterrenstelsels enz.) Toeneemt.
Het is geen perfecte analogie omdat ruimte-tijd geen substantie is - en op het niveau van een universum komt de warmte van de oven overeen met de invoer van energie uit het niets - en omdat het thermische energie is, is het niet donker.
Als alternatief kunt u het universum modelleren als een perfecte vloeistof waarbij u donkere energie als een negatieve druk beschouwt (aangezien een positieve druk de vloeistof zou samenpersen). Een negatieve druk vereist natuurlijk niet dat extra inhoud in het vloeibare universum wordt gepompt, hoewel de fysieke aard van een 'negatieve druk' in deze context nog moet worden verklaard.
De vereiste voor donkere energie in de standaardmodelkosmologie is om de waarneembare vlakke geometrie van de ruimte te behouden - waarvan wordt aangenomen dat deze wordt ondersteund door de massa-energie-inhoud van het universum. Te veel massa-energie zou de ruimte een bolvorm moeten geven, terwijl te weinig massa-energie een hyperboloïde vorm zou moeten geven.
Aangezien het universum plat is - en vlak blijft bij versnelde expansie, moet er een substantiële ‘donkere’ (d.w.z. niet-detecteerbare) component zijn. En het lijkt een component te zijn die groeit naarmate het universum in volume toeneemt, om die platte geometrie te behouden - tenminste in het huidige tijdperk van de evolutie van het universum.
Het wordt ‘energie’ genoemd omdat het gelijkmatig is verdeeld (d.w.z. niet vatbaar voor klontering, zoals donkere materie), maar verder heeft het geen analoge eigenschappen met enige vorm van energie die we kennen.
Belangrijker is dat vanuit dit perspectief de primaire vereiste voor donkere energie niet als een motor van expansie is, maar als een hypothetische entiteit die nodig is om de vlakheid van de ruimte te behouden in het licht van expansie. Deze manier van denken roept dan de vraag op wat precies de versnellende uitdijing van het universum aandrijft. En een passend antwoord op die vraag is - we hebben geen idee.
Een plausibel mechanisme dat verantwoordelijk is voor de invoer van energie uit het niets - en een plausibele vorm van energie die zowel onzichtbaar is als op de een of andere manier de productie van meer ruimte-tijdvolume genereert, zijn allemaal nodig om de opvatting te ondersteunen dat donkere energie ten grondslag ligt aan de versnelling van het universum uitbreiding.
Niet zeggen dat het onmogelijk is, maar dat heeft niemand bevestigd die donkere energie is echt. Ons platte universum breidt uit met een uniforme versnelling. Dat is voorlopig het nieuwsverhaal.
Verder lezen:
Uitbreiding van het universum
Vorm van het universum
