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第二集第28集:宇宙在膨胀,暗能量会越来越多,那能量还守恒吗?

已有 3455 次阅读 2018-10-13 18:26 |个人分类:现代宇宙学|系统分类:科普集锦

 今天我们都知道宇宙正在不断地膨胀,宇宙空间的体积正在不断地变大,在这个过程中,星系物质和暗物质的密度正在不断减小。但是,暗能量的密度却在这个过程中保持不变。这就意味着:随着宇宙的不断膨胀,暗能量的总量将会越来越多,那么能量守恒定律还成立吗?

答案是:能量仍然是守恒的,为了能理解这个结论,可以先看看另外一个熟悉的现象,它就是气体的体积膨胀。在体积膨胀过程中,气体对外输出正功,气体自身内能减小,但是在此过程中,气体自身内能加上对外输出的功是保持不变的。由于我们都知道气体外输出的功转化成其它形式的能量。所以在气体膨胀过程中,能量守恒定律是成立的。

暗能量也具有压强,但是在第25集详细介绍过,暗能量的压强是负的。那么在宇宙加速膨胀导致空间体积不断增加的过程中,暗能量的总量在变的越来越多的同时,暗能量的压强也在不断地做负功。与气体膨胀过程类似,暗能量的总量加上输出的是负功是保持不变的。


不过,这个过程可以叫能量守恒吗?因为在普通气体膨胀过程中,我们都知道气体对外输出的功转化为其他形式的能量了。但是在宇宙膨胀过程中,暗能量的压强输出的是负功,也就是说暗能量在“吸收”能量,那么这些被“吸收”能量又来自哪里呢?只有回答了这个问题,整个过程才可以称为遵守能量守恒定律。

更多详细介绍,可以观看视频:第28集

https://www.bilibili.com/video/av33741204/




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