超级摄像机 探测暗能量


  花了数月时间制成的一架摄像机,能探测暗能量,就在伊利诺斯州费米实验室(Fermilab)。但是现在,你可以观看制作,并探测几分钟,这多亏了一款新的自动间隔拍摄视频。

  

  这架摄像机,配备74个传感器,总分辨率570兆像素,仅次于1400兆像素分辨率的广角星际(Pan-STARRS)望远镜,它的制备是在一个实际的架子上进行,制备时间从2010年1月至10月。明年年底,它将安装在小布兰科望远镜上,就在智利席罗多洛洛泛美天文台(Cerro Tololo Inter-American Observatory)。

  天文学家们希望进一步了解暗能量的本质,这就需要精确测量遥远星系红移。物体离开地球的速度越快,它的光线移入电磁波谱红色部分就会越深。观测宇宙中遥远的天体的红移,就可以说明,它们正在加速远离我们,并且彼此远离。天文学家们认为,一种神秘的力量,叫做暗能量的在起作用。探测器将进行的这项为期5年的调查,将探测南方天空的3亿个星系,以寻找暗能量的证据。

  美国、巴西、西班牙、德国和英国23家机构的120多位科学家正在研究这一项目。

  斯坦福大学的马丁·佩尔(Martin Perl)和加州大学伯克利分校的浩尔格·缪勒(Holger Mueller)提出一种方法,可以在实验室检验暗能量。他使用的方法是原子干涉,两个原子在非均匀的暗能量场中通过两条不同的路径,走过相同距离后干涉,因为两条路径上的暗能量场不同,所以原子的波函数会不同,可以通过两者波函数的干涉结果来检测暗物质。

  宇宙可见物质产生的都是引力,它们间相互吸引,导致宇宙慢慢聚团收缩。但实际上,天文学观测到宇宙,现在处于加速膨胀阶段,这便有了矛盾。现在,主流观点是采用暗能量来解释宇宙膨胀,暗能量占宇宙全部物质的73%,密度为每立方米有10^-10焦耳,充满着宇宙,产生斥力,但暗能量至今没有观测到。

  虽然10^-10焦耳的数量级很小,但是物理学家仍有能力测量,比如存在一电场,每米电压1伏特,那么这个电场的能量密度为每立方米10^-12焦耳,这要比暗能量还小,但科学家可以轻松检测到。

  问题是,电场和暗能量完全不同,电场可以通过开关来检测能量的变化,关闭电源时可以认为电场能量为零,打开时测到的差值就是电场能量了。而暗能量你无法关闭,至少人类现有的科技无法做到操纵暗能量。