N’y a-t-il que de la gravité dans l’univers ?
Au cours du développement de l’histoire des sciences, en particulier il y a 300 ans, lorsque Newton vient de proposer la loi de la gravitation universelle, il était vraiment empêtré. En effet, à cette époque, la compréhension de l’univers était relativement simple et seule la gravitation universelle était connue. Qu’en est-il uniquement de la gravitation ?
En fait, cela provoquera une catastrophe. Cette catastrophe ressemble à ceci. Du point de vue de l’univers dans son ensemble, car la gravitation est la force qui attire les matières les unes vers les autres. Par conséquent, l’univers est appelé à se rétrécir vers le centre sous l’action de la gravité, pour finalement se rétrécir jusqu’à un point. En d’autres termes, s’il n’y a que la gravité, il est très probable que l’univers cessera d’exister.
Afin de résoudre cette contradiction, Newton a également proposé sa propre cosmologie, il croyait que l’univers devait être infini. De cette façon, partout dans l’univers se trouve le centre, et le point d’équilibre gravitationnel peut être réalisé partout, de sorte que l’univers puisse éviter la situation de se rapprocher du centre.
En fait, en regardant toute l’histoire de la physique, elle s’est poursuivie jusqu’à ce jour et s’est inversée plusieurs fois au milieu. Dans une certaine mesure, Newton n’avait pas tort, car le dernier résultat de détection est que l’univers est infini. Cependant, Newton avait également tort, car il n’y a pas que la gravité dans l’univers, mais il y a en fait une force répulsive qui est exactement l’opposé de la gravité, et c’est cette force qui a provoqué l’accélération de l’expansion de l’univers il y a 4,5 milliards d’années.
Les scientifiques ont découvert que cette force est liée au vide, de sorte que la matière qui fournit cette force est appelée énergie du vide ou énergie noire.
énergie noire
Grâce aux dernières données renvoyées par le satellite Planck, on peut calculer que l’univers contient une grande quantité d’énergie noire, l’énergie noire est la dominante, suivie de la matière noire, et la matière que nous connaissons n’en représente que 4,9 %.
En fait, la matière noire fournit également la gravité. La raison pour laquelle la matière noire et l’énergie noire ont le mot “noir” est que nous ne pouvons pas les observer, et la raison pour laquelle nous ne pouvons pas les observer est qu’elles ne participent pas à la force électromagnétique, et notre méthode d’observation passe précisément par la force électromagnétique. .
Prenons un coup. Au total, il y a deux forces dans l’univers, une force gravitationnelle et une force répulsive, et la relation correspondante est probablement la suivante :
Matière noire, matière connue : énergie noire gravitationnelle : répulsion. L’énergie sombre domine et, par conséquent, l’univers se développe à un rythme accéléré. Par conséquent, la situation est en fait inversée.Selon cette situation, les corps célestes dans l’univers devraient être de plus en plus éloignés. Est-ce vraiment le cas?
Les scientifiques ont découvert deux faits par l’observation :
Notre propre Voie lactée et la plus grande galaxie du groupe local, la galaxie d’Andromède, se rapprochent et entreront probablement en collision d’ici 3 à 4 milliards d’années. Ce n’est pas un cas particulier, les fusions de galaxies sont très courantes dans l’univers.
Certaines galaxies s’éloignent de nous, et plus elles s’éloignent, plus elles s’éloignent de nous rapidement. En particulier, en 1998, deux groupes scientifiques ont observé des supernovae de type Ia et ont découvert que l’univers se développait à un rythme accéléré. Ils ont reçu le prix Nobel de physique en 2011.
De ces deux découvertes, la première semble contredire la conclusion selon laquelle l’énergie noire accélère l’univers, tandis que la seconde soutient l’expansion accélérée de l’univers. Alors que se passe-t-il?
problème d’échelle
Nous avons également mentionné ci-dessus que l’énergie noire est en fait liée au vide, ou pour le comprendre d’une manière populaire, elle est liée à la taille de l’espace. Les scientifiques ont découvert qu’il y a 4,5 milliards d’années, l’univers représentait environ 73% de l’univers actuel, lorsque l’univers a commencé à se développer à un rythme accéléré. Jusque-là, l’univers s’est développé à un rythme plus lent. C’est-à-dire que ce n’est que lorsque l’espace est grand dans une certaine mesure que la force répulsive de l’énergie noire peut être supérieure à la force gravitationnelle de la matière.
Et le phénomène de ces fusions de galaxies se produit en fait à petite échelle, c’est-à-dire en dessous de l’échelle de 10 ^ 8 années-lumière. À ce moment, la gravité est dominante, ce qui permet à la matière de s’agréger plutôt que de s’étaler sous l’action de l’énergie noire.
Lorsque l’échelle est supérieure à 10 ^ 8 années-lumière, l’espace s’étend dans son ensemble. La raison pour laquelle la Voie lactée a fusionné avec la galaxie d’Andromède est que le groupe local de galaxies est beaucoup plus petit que 10 ^ 8 années-lumière, et il n’est pas du tout possible que l’énergie noire joue un rôle. Par conséquent, ils ne sont pas contradictoires avec l’énergie noire accélérant l’expansion de l’univers, c’est juste une question d’échelle.
Cela explique pourquoi nous ne grossissons pas par l’expansion de l’univers.
