暗能量有引力吗？换句话说，随着空间的扩展，暗能量的增加是否也会产生更大的引力？

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暗能量有引力吗？换句话说，随着空间的扩展，暗能量的增加是否也会产生更大的引力？

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在我们对宇宙所做的所有革命性的发现中，最出乎意料和令人惊讶的是暗能量。自大爆炸以来，一场伟大的宇宙竞赛一直在进行：从最初的膨胀，努力将一切分开，到引力，努力将一切拉回一起。数十亿年来，宇宙表现得好像这两种对立的影响在完美的平衡中。

然后，大约60亿年前，膨胀突然又开始加速，导致遥远的物体加速。暗能量是我们给这个意外现象的未知原因起的名字，有人一定问：
暗能量有引力吗？换句话说，随着空间的扩展，暗能量的增加是否也会产生更大的引力？
简短的回答是“是的”，但并不那么直观。让我们深入了解一下到底发生了什么。

宇宙中的每一种形式的能量，不管它是多么怪异、奇异或陌生，都遵循着同样的引力定律：爱因斯坦的广义相对论。我们过去所使用的大多数能量都是以量子的形式出现的：一种微小的点状能量包，它在时空结构中运动。其中一些量子是辐射状的，这意味着它们以光速（或不明显地接近光速）移动。其他的则是类似物质，这意味着它们的移动速度比光速慢。
一些很好的例子是光子，它们总是像辐射，暗物质它们总是像物质一样，中微子，它们的行为像早期宇宙中的辐射（或者今天，当它们是由恒星或其他高能核过程发射的时候），但以后当宇宙膨胀和冷却足够时，它就像物质一样。

这种二分法的原因是，每个粒子都有两种可能拥有的能量：

静止质量能，是粒子本身固有的能量，通过爱因斯坦最著名的方程，E=mc^2，动能，是粒子在宇宙中运动所产生的能量。

随着宇宙的膨胀，粒子的数量保持不变，但它们所占的体积——宇宙的大小——却增加了。
如果我们问物质密度是如何随时间下降的问题，它应该像体积一样稀释：与宇宙体积成正比。但是如果有很多动能，或者像一个无质量的光子，其能量是由波长决定的，不仅会随着体积变稀，而且波长也会随着宇宙的膨胀而变长。因此，辐射按宇宙大小与四次方成比例稀释。

图注：宇宙能量密度的各种组成部分和贡献者，以及它们可能支配的时间。请注意，在最初的9000年中，辐射对物质起主导作用，但相对于物质而言，辐射仍然是一个重要的组成部分，直到宇宙有几亿年的历史，从而抑制了结构的引力增长。暗能量，在后期，成为唯一重要的实体。

但是除了粒子，宇宙还有其他形式的能量。特别是，三种不同的思想已经存在了很长一段时间，它们都有能量，但都有自己的进化。

宇宙弦：是一种长而细的一维能量链，它横跨宇宙。畴壁（Domain walls）：是一种长而薄的二维能量层，横跨宇宙。宇宙常数：宇宙结构本身固有的一种能量形式。

随着宇宙的膨胀，宇宙弦仍然可以在一个维度上横跨整个宇宙，但在另外两个维度上所占的宇宙体积将更少。畴壁可以在二维空间中跨越整个宇宙，但在另一个维度中仍然会稀释。但对于宇宙学常数来说，空间正在膨胀的事实只是意味着有更多的体积，它根本不会稀释。能量密度将保持不变。

图注：蓝色“阴影”表示过去和将来暗能量密度如何不同的可能不确定性。这些数据指向了一个真正的宇宙学“常数”，但其他的可能性仍然是允许的。随着物质变得越来越不重要，暗能量成为唯一重要的术语。随着时间的推移，膨胀率有所下降，但现在将逐渐接近55 km/s/Mpc。

这就是大多数人开始感到困惑的地方。暗能量最简单、应用最广泛的候选者，也是最符合全套数据的候选者，就是暗能量是宇宙常数。我们看到宇宙膨胀的事实意味着，一定有某种新的能量形式导致这些遥远的星系随着时间的推移越来越快地远离我们。
但是，如果宇宙中存在的能量是引力起作用的原因，因为所有不同形式的能量都会吸引所有其他形式的能量，那么为什么随着宇宙年龄的增长，越来越远的星系似乎在加速远离我们呢？毕竟，这是一件非直觉的事情！你会认为，如果宇宙拥有一个宇宙学常数，它会随着宇宙的膨胀而获得能量，并且会引力更大，从而减缓膨胀速度。但事实并非如此。

图注：膨胀的宇宙。

那么，最大的问题是为什么。为什么暗能量的存在——无论是以宇宙学常数的形式还是以非常接近它的形式——意味着随着宇宙的不断膨胀，遥远的星系正以越来越快的速度加速远离我们？
不管你信不信，答案是因为我们生活在一个受爱因斯坦定律支配的宇宙中，我们必须遵循这些定律告诉我们的，甚至是其中违反直觉的部分。1915年，爱因斯坦首次提出了他最伟大的理论，广义相对论。人们立即开始研究这一理论的后果。

图注：
1916年，卡尔·史瓦兹旭尔得（Karl Schwarzschild）提出了一个非旋转黑洞的解决方案。其他的解决方案很快就出现了：对于一个空宇宙；对于引力波；对于宇宙常数本身。但最重要的进展出现在1922年，当时亚历山大弗里德曼（Alexander Friedmann）导出了一个充满能量的宇宙的一般解，这个宇宙既各向同性（在所有方向上都是相同的）又均匀（在空间的所有位置上都是相同的）。

图注：第一弗里德曼方程（现代形式）。暗能量可以看作是一种具有恒定能量密度的能量形式，也可以看作是宇宙常数，但它存在于方程的右侧。

即使在今天，他推导的两个方程仍然被称为弗里德曼方程，幸运的是，我们只需要研究第一弗里德曼方程，就可以了解宇宙是如何膨胀的，这取决于宇宙中有什么形式的能量。方程中的第一项——最左边的一项——是哈勃膨胀率（平方）：测量空间结构在任何时刻拉伸的速度。
方程式中的所有其他项表示以下各项的组合：

所有的事情，所有的辐射，所有的中微子，所有的暗能量（如果它是宇宙常数的话，这是最后一项），所有你能想象的能量形式，              

其次是倒数第二个术语——空间曲率量——由所有形式的能量与膨胀速率的平衡或不平衡程度决定。

图注：在一个由物质（顶部）、辐射（中部）和宇宙常数（底部）控制的宇宙中，能量密度是如何随时间变化的。请注意，暗能量的密度不会随着宇宙的膨胀而改变，这就是为什么它会在后期主宰宇宙。

这个方程告诉我们，由于暗能量密度仍然是一个恒定的，如果暗能量是真实的，膨胀率永远不会降到一定程度以下。暗能量密度项是一个常数，因此当宇宙膨胀到足以使其他一切的密度变得可以忽略不计时，膨胀率也会达到一个常数。对于我们的宇宙，这意味着膨胀率永远不会下降到大约55公里/s/Mpc以下：大约其现值的80%。
如果暗能量没有引力，它就不能促进宇宙的能量密度或宇宙的膨胀。第一弗里德曼方程向我们展示了宇宙是如何膨胀的，以及膨胀如何随着时间的变化，但它没有解释为什么。但是第二个弗里德曼方程——我们使用的要少得多——确实如此：它是广义相对论对牛顿F=ma的模拟，它和我们通常对事物的看法有根本的区别。

图注：宇宙的膨胀是加速还是减速，不仅取决于宇宙的能量密度（ρ），而且还取决于各种能量成分的压力（p）。对于暗能量这种压力很大且为负的物质，宇宙会随着时间的推移而加速，而不是减速。

你会立即注意到最大的不同是膨胀率随时间变化的方式，这是在第二弗里德曼方程中编码的（以一种复杂的方式），不仅取决于能量密度，而且取决于你在宇宙中拥有的任何东西的压力。就物质而言，压力是可以忽略的，只要它的移动速度比光速慢。对于辐射来说，压力是正的，这意味着膨胀率比物质本身的膨胀率慢得多。
但是对于暗能量，压力不仅是负的，它是辐射压力正的三倍。对于暗能量，压力实际上等于能量密度的负值，因此标度因子的二阶导数（决定加速与减速）从物质或辐射主导的宇宙中以符号形式翻转。当暗能量占主导地位时，宇宙不是减速而是加速。

图注：有大量的科学证据支持宇宙膨胀和大爆炸的图景，包括暗能量。

这就导致了一个更加违反直觉的结果：随着宇宙的不断膨胀，暗能量意味着我们可观测体积中包含的能量总量总是在增加。然而，正如它所做的，宇宙不是减速，而是加速。所有物理学中最神圣的定律——能量守恒定律——只适用于静态时空中相互作用的粒子。当宇宙膨胀（或收缩）时，能量不再守恒。
空间结构本身具有一定数量的能量，但是能量密度的影响被产生的负压的影响所淹没。宇宙的膨胀并不是因为暗能量的存在而减慢，而是因为它的累积效应，遥远的星系会越来越快地消失。对于任何超越我们本地群体的事物，它的命运已经被封印：它将以越来越快的速度消失，直到我们在加速的宇宙中无法再接近它。

风吹吹蛋蛋疼风w

关于暗能量有没有引力这个问题，我通过对宇宙的认识是这样认为的，暗能量可分很多种，第一种为磁引力波，第二种为光波，第三种为震波，第四种最为复杂，就是各种细微的微粒子所组成的空间运动网络(这些空间网络的暗能量包围着整个太空，就像是大海里的海水包围鱼儿一样处处都在)。这些暗能量都是运动的，并可以互相吸引、互相排斥、互相沾染、互相摩擦的。按照宇宙形成之始的想象，当宇宙还是混沌时期，整个太空都充满了暗物质，这些暗物质通过互相摩擦、沾染产生了微电荷，也就产生了微引力。

小雨粑粑2012

在宇宙中，暗能量是一种充溢空间（在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙约68.3%的质能），具有负压强的能量。按相对论，这种负压强在长距离类似一种反引力。暗能量被普遍认为是宇宙加速膨胀的主要因素。
按照哈勃望远镜的观测，科学家们提出宇宙膨胀的速率，和在一定区域里天体相互远离的速度。但是人们虽然认为现在宇宙己比过去膨胀了很多，但无法提供准确的变化率。
对于未来更加膨胀的宇宙而言，暗能量是否继续发挥作用？这里涉及暗物质问题，它被认为约占宇宙27%的质能。暗物质象胶水一样把物质连接在一起。但有新的研究发现，一部分暗物质正在消失，而导致它们消失的原因是暗能量，暗能量有可能在消耗暗物质。（原载《物理评论快报》）。
与此相应的，也有研究小组提出，宇宙中暗能量占比为99%。当然这些结论还需要进一步的研究予以验证。
2020-2-21

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客观没暗物质存在；
元素之间有高冷热；
正负能量时出对立；
电磁差对比低也引。