Vad är skillnaden mellan mörk materia och mörk energi?

Universum kan verka som ett omöjligt massivt tomrum, prickat endast av stjärnor, planeter och enstaka cigarrformad objekt.

Men sanningen är att kosmos är rik med energi och element. Vi kan bara inte bearbeta dem.

I själva verket för alla mänsklighetens undersökningar i kosmos - som utövar allt från Hubble rymdteleskopet till 64-skålen med radioteleskop kända som MeerKAT - kan vi fortfarande inte fixa några av dess vanligaste element.

Som mörk materia och mörk energi.

Så här uttrycker NASA:

Det visar sig att ungefär 68% av universumet är mörk energi. Dark matter utgör cirka 27%. Resten - allt på jorden, allt som någonsin har observerats med alla våra instrument, all normal materia - utgör mindre än 5% av universum.

Tänk dig att. Allt vi vet om vår verklighet - allt som utgör stjärnor, galaxer, själva marken under våra fötter - är bara en pinpick till 95% av det vi inte vet.

Därför uttrycket "mörk" - det antyder inte hur något kan se ut, utan snarare det gapande tomrummet i vår förmåga att förstå det.

Den rena svårigheten av mörk materia och mörk energi kan vara en anledning till att de är så vanligt förvirrade med varandra. "Dark" är ofta en språklig blankcheck för allt vi inte vet.

Men när det gäller att förstå vår verklighet, skriver forskare inte tomma checkar. Ur vetenskaplig synvinkel är mörk materia och mörk energi - åtminstone vad som är känt av dem - mycket olika djur.

Mörk materia 101

Låt oss börja med mörk materia. Först vet vi att det finns där ute.

"Rörelserna från stjärnorna säger hur mycket materia det finns", konstaterar Pieter van Dokkum, forskare vid Yale University. "De bryr sig inte om vilken form saken är, de säger bara att den är där."

För det andra vet vi ... inte mycket. Men NASA beskriver några saker som mörk materia inte är. För en sak är det inte lätt - "vilket betyder att det inte är i form av stjärnor och planeter som vi ser."

För en annan är det inte ett mörkt moln av annars normalt material som består av normala partiklar. Om det var, skulle NASA ha tagit upp doften genom att leta efter strålning som passerar genom en av deras stjärna slöjor.

Mörkmaterial är inte heller antimateria, ett material som består av subatomära partiklar som förintar normal materia. (Och om vi kunde lägga till en lekmannsteori, vet vi också att det varken är Nutella eller mycket gammal fruktkaka.)

Därifrån är allt annat i området för den som kunde bes. Det kan till exempel vara Baryonic materia - vilket betyder att det består av protoner och neutroner - trasslat upp i himmelkroppar kända som bruna dvärgar.

Men den rådande uppfattningen är att mörk materia är nästan obegripligt främmande för oss. Den undviker den vanliga en-två stansen av protoner och neutroner till förmån för långtgående byggstenar som axioner eller svagt samverkande massiva partiklar (WIMPS).

Mörk energi 101

Men även om vi kan säga att mörk materia är en sak, är mörk energi mycket mer svårfångad - och som namnet antyder, mer dynamisk. Tänk på det som en händelse, snarare än en sak .

Något driver snabbt ut universumet utåt. Och att något kan vara mörk materia. (Foto: Triff / Shutterstock)

Som NASA noterar, trodde universum att fram till 1990-talet expanderade i mycket långsammare takt än det gjorde omedelbart efter Big Bang.

Ett expanderande universum har naturligtvis varit ett givet sedan Edwin Hubble - ja, att Hubble - först använde ett jordbaserat teleskop för att notera "rödskift" av avlägsna galaxer, och med det menar vi längre bort något är, mer sträcker sig ljusets våglängd, så att ljuset ses som "förskjutet" mot den röda delen av spektrumet.

Idén att denna expansion skulle sakta ner med tiden är vettig. Du kan inte springa från allvar.

Men Hubble - teleskopet den här gången - misshandlade oss från den uppfattningen. Det fanns bevis för att universum expanderar snabbare än någon någonsin förutspådde. Det växer vid ett så torrt klipp, forskare säger att vi kan behöva granska fysikens regler för att förstå varför.

Så vad ger? Vilken typ av energi har universum av som tillåter det att flyga inför tyngdkraften? Einstein kan ha kallat det tillbaka i den tidiga delen av 1900-talet med sin teori om en kosmologisk konstant - en kasserad uppfattning som forskare avfärdade som hans "största bommar."

Hans teori föreslår en oöverträffad täthet av energi som gör att universum buckar mot tyngdkraften och pressar utåt. Den energin mättar även de blankaste expanserna av rymden.

Hej mörk energi, vår gamla vän. Naturligtvis är det enda tecknet på dess existens det faktum att något driver den ständigt accelererande kosmiska expansionen. Är det, som vissa teorier antyder, en vätska eller ett fält som fyller utrymme och har en motverkande effekt på materia och energi som vi känner till det?

Eller har vi lagt för mycket lager i en av Einsteins mest inflytelserika teorier, tyngdkraftteorin? Kanske hade han fel om dess inflytande på universum? Någon som känner sig för Einsteining Einstein och kommer med en ny tyngdkraftteori?

Vi trodde inte det.

Känner du fortfarande i det "mörka" om skillnaderna mellan dessa konstiga fenomen? Du är inte ensam, men den här videon kan hjälpa:

Relaterade Artiklar