决定着宇宙终极命运！暗能量究竟是什么？至今无人知晓

keajoo

大家好，本文是专栏《详解最令人着迷的十大宇宙问题》的第九篇内容。今天接着上一章节的暗物质，聊一聊更加匪夷所思的暗能量。

在上一章节中，我们提到了当前最主流的标准宇宙模型。该模型指出，在宇宙中我们所熟知的普通物质只占据不到5%，剩下的是26.8%的暗物质和68.3%的暗能量。

虽然都姓“暗”，但是暗物质和暗能量存在天壤之别。具体的，暗物质表现为引力效应，维系着星系和星系团的结构；暗能量则表现为斥力效应，助力宇宙膨胀，决定着宇宙终极命运。接下来，就为大家好好扒一扒这位决定宇宙命运的家伙。

1.暗能量的发现

说起来，暗能量的发现还只是上个世纪九十年代末的事情，很多读者可能都比它老。1998年，两支独立的天文学小组通过分析遥远的Ia型超新星，得出一个惊人结论——宇宙不仅在膨胀，而且膨胀速度在加快。随后，这个惊人结论得到越来越多观测的支持。而当初作出重要贡献的三位科学家也因此荣获2011年诺贝尔物理学奖。

可是，宇宙为什么会加速膨胀呢？这与科学家原本对宇宙的认知是不相符的。为了对宇宙加速膨胀作出解释，科学家们不得不找人来背锅，于是提出暗能量的概念。所以，暗能量的“暗”，似乎还有点黑锅的意思。从此以后，暗能量成为了主导宇宙加速膨胀的幕后推手。尴尬的是，世界上根本就没有人知道暗能量究竟是什么。好吧，反正宇宙中就是存在这么一种神秘力量，不知元芳怎么看。

值得一提的是，宇宙加速膨胀并非唯一暗示着存在暗能量的现象。通过观测宇宙微波背景辐射，天文学家发现我们的宇宙近乎平坦，宇宙物质密度接近所谓的临界密度。这意味着宇宙中除了普通物质和暗物质之外，还存在大量额外之物。

2.暗能量与宇宙常数

其实，暗能量也并非完全虚无缥缈的存在。在广义相对论中，暗能量表现为著名的宇宙常数。这意味着暗能量的密度在空间中均匀分布，在时间上保持恒定，而这一切与目前的观测是相符的。

你可能不知道，宇宙常数还藏着一段有趣的故事。事情大概是这样的：

1917年，爱因斯坦在利用广义相对论方程研究宇宙时，发现宇宙似乎是动态的。要知道，当时人类认为银河系就是宇宙的全部，而且静态宇宙的观念深入人心，即便是质疑精神爆表的爱因斯坦也对此深信不疑。为了让宇宙保持静态，爱因斯坦在广义相对论方程中增加了一个常数项，即所谓的宇宙常数。

然而，到了上个世纪20年代末，著名天文学家埃德温·哈勃通过观测取得重大发现——银河系之外还有大量星系，而且在大尺度上星系间正不断相互远离，这意味着宇宙在膨胀。在坚实的观测事实面前，爱因斯坦不得不承认宇宙是动态的，然后默默地把宇宙常数从广义相对论方程中删除，并宣称提出宇宙常数是自己一辈子最大的错误。

没想到，数十年后暗能量的出现让宇宙常数死灰复燃，不知爱因斯坦泉下有知作何感想。在宇宙面前，人类就是无知的孩子，连爱因斯坦这样的大神也被耍得团团转。


本文选自：今日头条