Donkere energie is een theoretische vorm van energie waarvan wordt aangenomen dat deze verantwoordelijk is voor de waargenomen versnelling van de uitdijing van het universum. Het maakt ongeveer 68% uit van de totale energie in het universum en is momenteel de dominante vorm van energie. De aard van donkere energie wordt nog steeds niet goed begrepen, maar verschillende hypothesen proberen dit uit te leggen:

1. Kosmologische constante: De eenvoudigste verklaring is de kosmologische constante, een constante energiedichtheid die in het hele universum aanwezig is. Deze verklaring komt overeen met Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar biedt geen inzicht in de fysieke oorsprong van donkere energie.

2. Scalair veld (Quintessence): Deze hypothese suggereert dat donkere energie een dynamisch veld is dat in de loop van de tijd verandert. Het veld, bekend als kwintessens, gedraagt ​​zich als een ‘vijfde kracht’ en heeft een in de tijd variërende energiedichtheid, waardoor de uitdijing van het universum versnelt.

3. Gewijzigde zwaartekracht: Sommige theorieën stellen wijzigingen in de zwaartekrachttheorie voor om rekening te houden met de waargenomen versnelling van het universum. MOND (Modified Newtonian Dynamics) verandert bijvoorbeeld de Newtoniaanse zwaartekracht op grote schaal, terwijl de f(R)-zwaartekracht de Einstein-veldvergelijkingen aanpast om donkere energie-effecten op te nemen.

Donkere zwaartekracht:

Donkere zwaartekracht verwijst naar hypothetische wijzigingen of uitbreidingen van de huidige zwaartekrachttheorie (algemene relativiteitstheorie) om rekening te houden met verschillende verschijnselen die in het universum worden waargenomen. Het suggereert dat de zwaartekracht op bepaalde schalen of onder specifieke omstandigheden sterker kan zijn dan voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Verschillende theorieën stellen donkere zwaartekracht voor als een alternatieve verklaring voor de waargenomen versnelling van het universum, waarmee het conventionele concept van donkere energie wordt uitgedaagd:

1. Enorme zwaartekracht: Deze theorie introduceert een enorm graviton, het deeltje dat zwaartekrachtinteracties bemiddelt, waardoor zwaartekrachtkrachten over lange afstanden ontstaan. De enorme zwaartekracht suggereert dat de effecten van de zwaartekracht duidelijker worden op grotere afstanden, wat mogelijk de versnelling van de uitdijing van het heelal kan verklaren zonder een beroep te doen op donkere energie.

2. f(R) zwaartekracht: Zoals eerder vermeld is f(R)-zwaartekracht een aangepaste zwaartekrachttheorie waarbij de zwaartekrachtsactie afhangt van een functie f(R) van de Ricci-scalaire R, die de kromming van de ruimtetijd vertegenwoordigt. Deze wijziging kan leiden tot afwijkingen van de algemene relativiteitstheorie, inclusief het ontstaan ​​van donkere energie-achtige effecten.

3. Bimetrische zwaartekracht: Bimetrische zwaartekracht introduceert twee metrische tensoren om de ruimtetijd te beschrijven, één voor materievelden en één voor zwaartekrachtinteracties. Deze theorie voorspelt een zichzelf versnellend universum zonder de noodzaak van donkere energie.

Het is belangrijk op te merken dat hoewel donkere energie en donkere zwaartekracht verklaringen bieden voor de waargenomen versnelling van de uitdijing van het universum, het theoretische concepten blijven, en dat hun ware aard nog steeds onderwerp is van voortdurend onderzoek en onderzoek op het gebied van de kosmologie.