Tid, rom og gravitasjon beskrives i den generelle relativitetsteorien, som er en 'klassisk' teori, de vil si ikke kvantemekanisk. På elementærpartikkelnivå beskrives materien og de fundamentale kreftene – elektromagnetisme, fargekraft mellom kvarker og svak kjernekraft – av kvantefeltteorier. Det klassiske bildet av verden er kontinuerlig og det kvantemekaniske er diskontinuerlig. Det har vært arbeidet i mange år med å forene disse bildene i en kvantegravitasjonsteori. Men så langt har man ikke lykkes i å konstruere en allment akseptert slik teori. Det mest ambisiøse forsøket er superstrengteori, men denne teorien er verken fullført teoretisk eller bekreftet ved observasjoner.
De siste 80 årene er det gradvis blitt mer og mer klart at universet inneholder langt mer materie enn den synlige som består av protoner, nøytroner og elektroner. De ytre områdene av spiralgalaksene roterer så raskt at de for lengst ville ha løst seg opp dersom de ble holdt sammen bare av gravitasjonsfeltet som den vanlige materien lager. Fysikerne mener derfor at det er omtrent fem ganger mer såkalt mørk materie i universet enn synlig materie, men man har foreløpig ikke greid å identifisere den mørke materien.
I 1998 ble det oppdaget at universets ekspansjon øker farten. Den eneste kraften som har betydning for hvordan ekspansjonsfarten endres med tiden, er gravitasjon. Fysikerne har derfor konkludert med at fartsøkningen må skyldes frastøtende gravitasjon.
Isaac Newtons gravitasjonsteori tillater bare tiltrekkende gravitasjon, men Albert Einsteins relativitetsteori tillater også frastøtende gravitasjon. Teorien sier også at et medium som vi ikke kan måle farten av, forårsaker frastøtende gravitasjon. Dette mediet er kalt universets mørke energi. En av kvantefysikkens konsekvenser er at det eksisterer en såkalt vakuumenergi overalt i universet. Hvis denne energien er slik at vi ikke kan måle fart i forhold til den, forårsaker den frastøtende gravitasjon. Mørk energi kan være kvantemekanisk vakuumenergi. Men forsøk på å beregne tettheten av denne har ikke lyktes, og det trengs kanskje en kvantegravitasjonsteori for å forstå fenomenet.
Beregninger basert på den observerte fartsøkningen av universets ekspansjon tyder på av den mørke energien utgjør omtrent 70 prosent av innholdet i universet, mens 25,5 prosent består av mørk materie. Synlig materie utgjør dermed bare 4,5 prosent. Det betyr at vi ikke har noen god forståelse av 95,5 prosent av universets innhold.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.