什么是暗能量？

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本文作者：今日头条


当科学家谈论暗能量的时候，他们并不是在讨论星球大战电影里面的原力黑暗面，也不是在讨论宇宙里面的阴阳平衡，而是在讨论一种推动宇宙膨胀的未知能量。

在二十世纪90年代的时候，科学家们已经明确，宇宙正在膨胀。但是他们对宇宙是否还会收缩充满疑虑：宇宙里面的物质密度如果足够高，那么它们之间的引力会大到让宇宙停止膨胀，开始收缩；如果宇宙里面没有那么多物质，那么宇宙将不会停止膨胀，但是引力会让膨胀变慢。尽管没有能够观察到宇宙的膨胀速度减慢，但是理论上说，宇宙膨胀终将变慢。然而，当1998年的时候，哈勃望远镜观测到了非常遥远的超新星，表明宇宙在早期的时候比现在膨胀得更慢。因此宇宙并没有像大家想象的那样因为引力而减速，而是在加速膨胀。在这之前，没有人期待着这个奇特的结果。

理论物理学家开始想办法去解释这个现象。宇宙的加速膨胀很可能是爱因斯坦的引力理论中长期被忽略的的一项所引起的，这个项被称为宇宙常数。它也可能是充满了空间中的某种奇异的能量流体。还有可能就是爱因斯坦的引力理论是错误的，某种新理论也许包含了让宇宙加速膨胀的机制。理论家们尚不知道正确的解释是什么，但是他们给这个解释一个名字，称呼其为暗能量。

关于暗能量，我们知道的远远少于不知道的。我们知道暗能量如何影响宇宙的膨胀，因此我们知道宇宙里面有多少暗能量，根据最新的威尔金森微波背景辐射探测器的结果，宇宙里面有72%的暗能量，而我们日常生活所熟悉的物质只占4.3%。除此之外，我们对暗能量一无所知。

对于暗能量的解释之一是，它是空间的一个性质。爱因斯坦第一个意识到真空不空，空间具有特别奇特的性质，而我们正在开始理解这些性质。爱因斯坦的引力理论里面有个所谓的宇宙常数，表明宇宙的空间具有自己的能量，但是由于宇宙膨胀的过程中这个能量不会稀释，那么随着膨胀，空间变大，空间的能量越来越多，这就导致了宇宙膨胀越来越快。不过，现在没有人知道为什么宇宙常数恰好是这个值，让我们观测到宇宙的加速膨胀。

空间具有能量的一个解释来自量子理论。在这个理论里面，"真空"里面充满了虚粒子的涨落，它们时隐时现。科学家们试图计算这些虚粒子给真空的能量的时候，发现算出的数值太大了，它比实际的值大上10^120倍。

暗能量的另一个解释是它是一种动力学的能量流或者场，它充满了整个宇宙并推动宇宙膨胀。有的科学家将其命名为"第五原质"，这个名称来自古希腊的哲学家对世界的认识。问题是，即使它是暗能量的正确解释，我们依然不知道它是什么。我们的面前依然有很多谜。

最后一种可能性是爱因斯坦的引力理论是错误的，我们需要新的引力理论。这样不仅仅是宇宙膨胀会受影响，星系和星系团的运动规律也要做出调整。那么，观察星系团的运动有可能会发现这种理论和爱因斯坦理论的区别，我们也要验证它是否在太阳系等尺度上适用，总之，这些理论都需要进行进一步的检验，而爱因斯坦的引力理论几乎在所有的大尺度上都有非常好的证明。

为了理解暗能量到底是什么，科学家所需要的就是更多的观测，更多的数据。


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angel520

非空非有

刘兆先

May the force be with you!

思欣姐姐

宇宙的慢滚暴胀

angel520

没兴趣说，