【暗能量】
宇宙學(xué)中，暗能量是某些人的猜想，指一種充溢空間的、具有負(fù)壓強(qiáng)的能量。按照相對論，這種負(fù)壓強(qiáng)在長距離類似于一種反引力。如今，這個猜想是解釋宇宙加速膨脹和宇宙中失落物質(zhì)等問題的一個最流行的方案。
暗能量主要有兩種模型：宇宙學(xué)常數(shù)（即一種均勻充滿空間的常能量密度）和quintessence（即一個能量密度隨時空變化的動力學(xué)場）。區(qū)分這兩種可能需要對宇宙膨脹的高精度測量和對膨脹速度隨時間變化更深入的理解。因為宇宙膨脹速度由宇宙學(xué)物態(tài)方程來描寫，所以測量暗物質(zhì)的物態(tài)方程是當(dāng)今觀測宇宙學(xué)的最主要問題之一。
暗能量它是一種不可見的、能推動宇宙運(yùn)動的能量，宇宙中所有的恒星和行星的運(yùn)動皆是由暗能量來推動的。之所以暗能量具有如此大的力量，是因為它在宇宙的結(jié)構(gòu)中約占73%，占絕對統(tǒng)治地位。暗能量是近年宇宙學(xué)研究的一個里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要證據(jù)有兩個。一是對遙遠(yuǎn)的超新星所進(jìn)行的大量觀測表明，宇宙在加速膨脹。按照愛因斯坦引力場方程，加速膨脹的現(xiàn)象推論出宇宙中存在著壓強(qiáng)為負(fù)的"暗能量"。另一個證據(jù)來自于近年對微波背景輻射的研究精確地測量出宇宙中物質(zhì)的總密度。我們知道所有的普通物質(zhì)與暗物質(zhì)加起來大約只占其1/3左右，所以仍有約2/3的短缺。這一短缺的物質(zhì)稱為暗能量，其基本特征是具有負(fù)壓，在宇宙空間中幾乎均勻分布或完全不結(jié)團(tuán)。最近WMAP數(shù)據(jù)顯示，暗能量在宇宙中占總物質(zhì)的73％。值得注意的是，對于通常的能量（輻射）、重子和冷暗物質(zhì)，壓強(qiáng)都是非負(fù)的，所以必定存在著一種未知的負(fù)壓物質(zhì)主導(dǎo)今天的宇宙。
宇宙的運(yùn)動都是旋渦型的，所以暗能量總是以一種旋渦運(yùn)動的形式出現(xiàn)。所以，在暗能量的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)能形成一種旋渦場,我們稱之為暗能量旋渦場，簡稱為旋渦場。我們用En來表示太陽系的暗能量，用Ep來表示物質(zhì)繞太陽系中心運(yùn)動的總動能。當(dāng)En=Ep時，太陽系旋渦場處于平衡狀態(tài)，它既不會膨脹也不會收縮。但當(dāng)En衰退時，太陽系旋渦場就會收縮，太陽系中所有的行星就會向太陽靠近。
要提及暗能量，我們不得不先提及另外一個和它密切相關(guān)的概念——暗物質(zhì)，之所以將其稱之為暗物質(zhì)而不是物質(zhì)就是因為它與一般的普通物質(zhì)有著根本性的區(qū)別。普通物質(zhì)就是那些在一般情況下能用眼睛或借助工具看的見、摸得著的東西，小到原子、大到宇宙星體，近到身邊的各種物體遠(yuǎn)到宇宙深處的各種星系。普通物質(zhì)總是能與光或者部分波發(fā)生相互作用或者在一定的條件下自身就能發(fā)光、或者折射光線，從而被人們可以感知、看見、摸到或者借助儀器可以測量得到，但是暗物質(zhì)恰恰相反，它根本不與光發(fā)生作用更不會發(fā)光，因為不發(fā)光又與光不發(fā)生任何作用，所以不會反射、折散或散射光即對各種波和光它們都是百分之百的透明體！所以在天文上用光的手段絕對看不到暗物質(zhì)，不管是電磁波、無線電還是紅外射線、伽馬射線、X射線這些統(tǒng)統(tǒng)都毫無用處，故爾不被人們的感知所感覺也不被目前的儀器所觀測，故此為了區(qū)分普通物質(zhì)和這種特殊的物質(zhì)而將這種特殊的物質(zhì)稱之為“暗物質(zhì)”。
“暗能量”相比較暗物質(zhì)更是奇特的有過之而不及，因為它只有物質(zhì)的作用效應(yīng)而不具備物質(zhì)的基本特征，所以都稱不上物質(zhì)故爾將其稱之為“暗能量”，“暗能量”雖然也不被人們所感覺也不被目前各種儀器所觀測，但是人們憑借理性思維可以預(yù)測并感知到它的確存在。
特別是近幾年來，由于微波背景輻射的細(xì)致觀測(WMAP的精密數(shù)據(jù),Supernovae Ia的數(shù)據(jù))，呈現(xiàn)以下一些驚人的觀測結(jié)果和數(shù)據(jù)：
a) 宇宙年齡是137±2億年
b) 哈勃常數(shù)是0.71±公里/秒/Mp c
c) 宇宙呈現(xiàn)以下結(jié)構(gòu)，宇宙總質(zhì)量(100%)≌重子+輕子(4.4%)+熱暗物質(zhì)(≤2%)+冷暗物質(zhì)(≈20%)+暗能量(73%)，而總密度Ω0=1.02±0.02，亦即恰好差不多等同于平直空間所要求的臨界密度。（這個公式的意思是，在整個宇宙中我們目前所看到的星系只占整個宇宙的約 4%左右，其余約96%的物質(zhì)都是我們看不見、不了解的東西。）
d) “暗能量”將呈現(xiàn)一些前所未有的一些全新的性質(zhì)：
物質(zhì)的狀態(tài)方程由P=Wρn所表示，(其中P是壓力，ρ是密度，W是某一常數(shù)，n是某一數(shù)值)，普通物質(zhì)W≥0，P≥0，ρ≥0，這就意味著物質(zhì)所產(chǎn)生的壓力表現(xiàn)為正數(shù)、正值。
而暗能量的狀態(tài)方程中的卻是，W = -1。這則意味著“暗能量”的壓力是負(fù)數(shù)、負(fù)值，壓力是正值時就是我們所長說的“壓力概念”，這很好理解，物質(zhì)的密度越大壓力則越大，而負(fù)值的壓力就不是通常所說的壓力了，而是人們常說的“吸力”更為關(guān)鍵的是這種負(fù)壓力P卻“負(fù)”得很大，大的讓人不敢想象？！
這究竟是什么樣的物質(zhì)為什么會呈現(xiàn)這樣的特質(zhì)？這會不會是一種人類尚沒有發(fā)現(xiàn)、更不曾知道的、全新的物質(zhì)形態(tài)？有人寓言，這種新的物質(zhì)形態(tài)的一經(jīng)出現(xiàn)和被發(fā)現(xiàn)必將導(dǎo)致物理學(xué)理論的新的大突破和新的革命！??！
關(guān)于暗能量概念的起源，我們還得追溯到科學(xué)巨匠愛因斯坦他在1915年的相對論中提出一組引力方程式，方程式的結(jié)果都預(yù)示著宇宙是在做永恒的運(yùn)動，這個結(jié)果與愛因斯坦的宇宙是靜止的觀點(diǎn)相違背，為了使這個結(jié)果能預(yù)示宇宙是呈靜止?fàn)顟B(tài)愛因斯坦又給方程式引入了一個項，這個項就是現(xiàn)在人們稱之為的 “宇宙常數(shù)”。
1997年12月，作為“大紅移超新星搜索小組”的成員的哈佛大學(xué)天文學(xué)家羅伯特·基爾希納根據(jù)超新星的變化顯示，宇宙膨脹速度非但沒有在自身重力下變慢反而在一種看不見的、無人能解釋的、神秘力量的控制、推動下變快，問題是無人知道這個神秘力量是什么？更無人知道為什么是變快而不是變慢？這是出于什么原因？它是如何發(fā)生的？關(guān)于這種力量及其載體至今無人能知曉，人們只是猜測：我們現(xiàn)在所處的這個宇宙可能處于一種目前人類還不了解、還未認(rèn)識到的繼目前物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、“場態(tài)”之后另一種物質(zhì)狀態(tài)的物質(zhì)控制、作用之下，這種物質(zhì)不同于普通物質(zhì)的一切屬性及其存在和作用機(jī)制，這種“物質(zhì)”因其絕對不同于人們所熟知的普通物質(zhì)態(tài)，故爾科學(xué)家為了區(qū)分它們暫且將它稱之為“暗物質(zhì)”、將其具備的作用稱之為“暗能量”，“暗物質(zhì)”、“暗物質(zhì)”就成為當(dāng)今天文學(xué)界、宇宙學(xué)界和物理學(xué)界等等科學(xué)界中最大的謎團(tuán)之一。
后來人們經(jīng)過哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測發(fā)現(xiàn)，事實上宇宙是在不斷膨脹著的并且這一觀測結(jié)果完全與引入“宇宙常數(shù)”之前的引力方程的計算結(jié)果相符合，愛因斯坦得知“實際上的宇宙是在膨脹著的”這個消息后非常后悔，因此他認(rèn)為：“引入宇宙常數(shù)是我這一生所犯的最大錯誤！”此后那個“宇宙常數(shù)”便被人們所遺忘，后來的一次天文探測表示那個宇宙常數(shù)不但不等于零而且趨向無窮大，這就預(yù)示著宇宙中存在著某種“巨大的東西”，此后這個“宇宙常數(shù)”被賦予“暗能量” 的含義。近年來的科學(xué)家們一再通過各種的觀測和計算證實，暗能量在宇宙中的確約占到73％暗物質(zhì)約占到23％普通物質(zhì)僅占到4％，這可是一個驚人的數(shù)字和消息，這將預(yù)示著我們現(xiàn)在看到的宇宙、認(rèn)識到的宇宙只占整個宇宙的4%的比例，而占96%(57年諾貝爾獎得主李政道先生甚至還認(rèn)為是99%以上)的東西竟然是不為我們所知道的。關(guān)于暗物質(zhì)和暗能量的客觀存在性57年諾貝爾獎得主李政道先生在他所著的《物理學(xué)的挑戰(zhàn)》中已經(jīng)詳細(xì)而全面的論證了在這里限于篇幅，我不在作論述。
在新世紀(jì)之初美國國家研究委員會發(fā)布一份題為《建立夸克與宇宙的聯(lián)系：新世紀(jì)11大科學(xué)問題》的研究報告，科學(xué)家們在報告中認(rèn)為，暗物質(zhì)和暗能量應(yīng)該是未來幾十年天文學(xué)研究的重中之重，“暗物質(zhì)”的本質(zhì)問題和“暗能量”的性質(zhì)問題在報告所列出的11個大問題中分列為第一、第二位。
美國航天局在軌道中運(yùn)行的威爾金森微波儀探測衛(wèi)星收集到的材料也證明超新星在發(fā)生同樣的變化。這些變化的含義的確令科學(xué)家忐忑不安，因為這將預(yù)示著愛因斯坦、霍金等理論家可能都錯了，影響并決定整個宇宙的力量不是引力和重力等已知作用力，而是以“宇宙常量”形式存在的“暗能量”和“暗物質(zhì)”。
所以有人認(rèn)為，暗能量在宇宙中更像是一種背景和一種“超導(dǎo)體”，它就像是空氣相對于人類或者是大海相對于魚兒一樣，故爾在宇宙物理學(xué)上它的確表現(xiàn)得更像一個真空，因此也有人把“暗能量”稱之為“真空能”。真空是不是就是“暗能量”？“暗能量”是不是就是“真空能”呢？如果真空真是“暗能量”那么就應(yīng)該具備一切能量的基本屬性和基本特征——力量?？梢娬婵帐欠窬邆淞Φ奶卣骱土Φ膶傩砸簿统蔀?#8220;暗能量”成為真空的前提條件。
綜上所述我們可以看出，所有矛盾的焦點(diǎn)都集中在真空是否具備力的屬性這個問題上，如果真空一旦被證明具備力的屬性，那么“真空力”就成為獨(dú)立于萬有引力、電磁力、強(qiáng)力和弱力之后在自然界中普遍存在著的第五種自然作用力即“第五種力”；那么真空就是物理學(xué)史上已經(jīng)被拋棄的“以太”；而“以太”其實就是真空的某一種效應(yīng)；那么真空也就是那個占整個宇宙96%以上的份額并控制著整個宇宙的神秘能量——“暗能量”，這一切的一切就因為真空有力而變?yōu)楝F(xiàn)實、變?yōu)榭芍?、?縱的東西。故爾真空是否具備力的屬性也就成為本文的核心中的焦點(diǎn)，那么真空是否真實或者真正具備力的屬性呢？如果具有那么又該如何讓它表現(xiàn)、顯露出來呢？
眾所周知，物理學(xué)其本身就是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，從伽利略的比薩斜塔實驗到邁克耳遜——莫雷實驗，再到目前高科技下的各種高能物理粒子實驗無不說明實驗方法在物理學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位并發(fā)揮著重要的作用。每一個新理論的背后都必須有著堅實的實驗作為后盾，每一個新實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)也必將引發(fā)一套全新的理論體系，所以實驗是尋找并證實真空力的屬性的主要方法和途徑。
另一方面，不與輻射耦合的暗物質(zhì)，其微小的漲落在普通物質(zhì)脫耦之前就放大了許多倍。在普通物質(zhì)脫耦之后，已經(jīng)成團(tuán)的暗物質(zhì)就開始吸引普通物質(zhì)，進(jìn)而形成了我們現(xiàn)在觀測到的結(jié)構(gòu)。因此這需要一個初始的漲落，但是它的振幅非常非常的小。這里需要的物質(zhì)就是冷暗物質(zhì)，由于它是無熱運(yùn)動的非相對論性粒子因此得名。
在開始闡述這一模型的有效性之前，必須先交待一下其中最后一件重要的事情。對于先前提到的小擾動（漲落），為了預(yù)言其在不同波長上的引力效應(yīng)，小擾動譜必須具有特殊的形態(tài)。為此，最初的密度漲落應(yīng)該是標(biāo)度無關(guān)的。也就是說，如果我們把能量分布分解成一系列不同波長的正弦波之和，那么所有正弦波的振幅都應(yīng)該是相同的。暴漲理論的成功之處就在于它提供了很好的動力學(xué)出發(fā)機(jī)制來形成這樣一個標(biāo)度無關(guān)的小擾動譜（其譜指數(shù)n=1）。WMAP的觀測結(jié)果證實了這一預(yù)言，其觀測到的結(jié)果為n=0.99±0.04。
但是如果我們不了解暗物質(zhì)的性質(zhì)，就不能說我們已經(jīng)了解了宇宙。現(xiàn)在已經(jīng)知道了兩種暗物質(zhì)--中微子和黑洞。但是它們對暗物質(zhì)總量的貢獻(xiàn)是非常微小的，暗物質(zhì)中的絕大部分現(xiàn)在還不清楚。這里我們將討論暗物質(zhì)可能的候選者，由其導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)形成，以及我們?nèi)绾尉C合粒子探測器和天文觀測來揭示暗物質(zhì)的性質(zhì)。
最被看好的暗物質(zhì)候選者
長久以來，最被看好的暗物質(zhì)僅僅是假說中的基本粒子，它具有壽命長、溫度低、無碰撞的特性。壽命長意味著它的壽命必須與現(xiàn)今宇宙年齡相當(dāng)，甚至更長。溫度低意味著在脫耦時它們是非相對論性粒子，只有這樣它們才能在引力作用下迅速成團(tuán)。由于成團(tuán)過程發(fā)生在比哈勃視界（宇宙年齡與光速的乘積）小的范圍內(nèi)，而且這一視界相對現(xiàn)在的宇宙而言非常的小，因此最先形成的暗物質(zhì)團(tuán)塊或者暗物質(zhì)暈比銀河系的尺度要小得多，質(zhì)量也要小得多。隨著宇宙的膨脹和哈勃視界的增大，這些最先形成的小暗物質(zhì)暈會合并形成較大尺度的結(jié)構(gòu)，而這些較大尺度的結(jié)構(gòu)之后又會合并形成更大尺度的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果就是形成不同體積和質(zhì)量的結(jié)構(gòu)體系，定性上這是與觀測相一致的。相反的，對于相對論性粒子，例如中微子，在物質(zhì)引力成團(tuán)的時期由于其運(yùn)動速度過快而無法形成我們觀測到的結(jié)構(gòu)。因此中微子對暗物質(zhì)質(zhì)量密度的貢獻(xiàn)是可以忽略的。在太陽中微子實驗中對中微子質(zhì)量的測量結(jié)果也支持了這一點(diǎn)。無碰撞指的是暗物質(zhì)粒子（與暗物質(zhì)和普通物質(zhì)）的相互作用截面在暗物質(zhì)暈中小的可以忽略不計。這些粒子僅僅依靠引力來束縛住對方，并且在暗物質(zhì)暈中以一個較寬的軌道偏心律譜無阻礙的作軌道運(yùn)動。
低溫?zé)o碰撞暗物質(zhì)（CCDM）被看好有幾方面的原因。第一，CCDM的結(jié)構(gòu)形成數(shù)值模擬結(jié)果與觀測相一致。第二，作為一個特殊的亞類，弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP）可以很好的解釋其在宇宙中的豐度。如果粒子間相互作用很弱，那么在宇宙最初的萬億分之一秒它們是處于熱平衡的。之后，由于湮滅它們開始脫離平衡。根據(jù)其相互作用截面估計，這些物質(zhì)的能量密度大約占了宇宙總能量密度的20-30%。這與觀測相符。CCDM被看好的第三個原因是，在一些理論模型中預(yù)言了一些非常有吸引力的候選粒子。
其中一個候選者就是中性子（neutralino），一種超對稱模型中提出的粒子。超對稱理論是超引力和超弦理論的基礎(chǔ)，它要求每一個已知的費(fèi)米子都要有一個伴隨的玻色子（尚未觀測到），同時每一個玻色子也要有一個伴隨的費(fèi)米子。如果超對稱依然保持到今天，伴隨粒子將都具有相同的質(zhì)量。但是由于在宇宙的早期超對稱出現(xiàn)了自發(fā)的破缺，于是今天伴隨粒子的質(zhì)量也出現(xiàn)了變化。而且，大部分超對稱伴隨粒子是不穩(wěn)定的，在超對稱出現(xiàn)破缺之后不久就發(fā)生了衰變。但是，有一種最輕的伴隨粒子（質(zhì)量在100GeV的數(shù)量級）由于其自身的對稱性避免了衰變的發(fā)生。在最簡單模型中，這些粒子是呈電中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候選者。如果暗物質(zhì)是由中性子組成的，那么當(dāng)?shù)厍虼┻^太陽附近的暗物質(zhì)時，地下的探測器就能探測到這些粒子。另外有一點(diǎn)必須注意，這一探測并不能說明暗物質(zhì)主要就是由WIMP構(gòu)成的。現(xiàn)在的實驗還無法確定WIMP究竟是占了暗物質(zhì)的大部分還是僅僅只占一小部分。
另一個候選者是軸子（axion），一種非常輕的中性粒子（其質(zhì)量在1μeV的數(shù)量級上），它在大統(tǒng)一理論中起了重要的作用。軸子間通過極微小的力相互作用，由此它無法處于熱平衡狀態(tài)，因此不能很好的解釋它在宇宙中的豐度。在宇宙中，軸子處于低溫玻色子凝聚狀態(tài)，現(xiàn)在已經(jīng)建造了軸子探測器，探測工作也正在進(jìn)行。
CCDM存在的問題
由于綜合了CCDM，標(biāo)準(zhǔn)模型在數(shù)學(xué)上是特殊的，盡管其中的一些參數(shù)至今還沒有被精確的測定，但是我們依然可以在不同的尺度上檢驗這一理論?，F(xiàn)在，能觀測到的最大尺度是CMB（上千個Mpc）。CMB的觀測顯示了原初的能量和物質(zhì)分布，同時觀測也顯示這一分布幾近均勻而沒有結(jié)構(gòu)。下一個尺度是星系的分布，從幾個Mpc到近1000個Mpc。在這些尺度上，理論和觀測符合的很好，這也使得天文學(xué)家有信心將這一模型拓展到所有的尺度上。
然而在小一些的尺度上，從1Mpc到星系的尺度（Kpc），就出現(xiàn)了不一致。幾年前這種不一致性就顯現(xiàn)出來了，而且它的出現(xiàn)直接導(dǎo)致了"現(xiàn)行的理論是否正確"這一至關(guān)重要的問題的提出。在很大程度上，理論工作者相信，不一致性更可能是由于我們對暗物質(zhì)特性假設(shè)不當(dāng)所造成的，而不太可能是標(biāo)準(zhǔn)模型本身固有的問題。首先，對于大尺度結(jié)構(gòu)，引力是占主導(dǎo)的，因此所有的計算都是基于牛頓和愛因斯坦的引力定律進(jìn)行的。在小一些的尺度上，高溫高密物質(zhì)的流體力學(xué)作用就必須被包括進(jìn)去了。其次，在大尺度上的漲落是微小的，而且我們有精確的方法可以對此進(jìn)行量化和計算。但是在星系的尺度上，普通物質(zhì)和輻射間的相互作用卻極為復(fù)雜。在小尺度上的以下幾個主要問題。亞結(jié)構(gòu)可能并沒有CCDM數(shù)值模擬預(yù)言的那樣普遍。暗物質(zhì)暈的數(shù)量基本上和它的質(zhì)量成反比，因此應(yīng)該能觀測到許多的矮星系以及由小暗物質(zhì)暈造成的引力透鏡效應(yīng)，但是目前的觀測結(jié)果并沒有證實這一點(diǎn)。而且那些環(huán)繞銀河系或者其他星系的暗物質(zhì)，當(dāng)它們合并入星系之后會使原先較薄的星系盤變得比現(xiàn)在觀測到得更厚。
暗物質(zhì)暈的密度分布應(yīng)該在核區(qū)出現(xiàn)陡增，也就是說隨著到中心距離的減小，其密度應(yīng)該急劇升高，但是這與我們觀測到的許多自引力系統(tǒng)的中心區(qū)域明顯不符。正如在引力透鏡研究中觀測到的，星系團(tuán)的核心密度就要低于由大質(zhì)量暗物質(zhì)暈?zāi)Ｐ陀嬎愠鰜淼慕Y(jié)果。普通旋渦星系其核心區(qū)域的暗物質(zhì)比預(yù)期的就更少了，同樣的情況也出現(xiàn)在一些低表面亮度星系中。矮星系，例如銀河系的伴星系玉夫星系和天龍星系，則具有與理論形成鮮明對比的均勻密度中心。流體動力學(xué)模擬出來的星系盤其尺度和角動量都小于觀測到的結(jié)果。在許多高表面亮度星系中都呈現(xiàn)出旋轉(zhuǎn)的棒狀結(jié)構(gòu)，如果這一結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，就要求其核心的密度要小于預(yù)期的值。
可以想象，解決這些日益增多的問題將取決于一些復(fù)雜的但卻是普通的天體物理過程。一些常規(guī)的解釋已經(jīng)被提出來用以解釋先前提到的結(jié)構(gòu)缺失現(xiàn)象。但是，總體上看，現(xiàn)在的觀測證據(jù)顯示，從巨型的星系團(tuán)（質(zhì)量大于1015個太陽質(zhì)量）到最小的矮星系（質(zhì)量小于109個太陽質(zhì)量）都存在著理論預(yù)言的高密度和觀測到的低密度之間的矛盾。
暗能量
暗能量是什么，它的存在意味著什么？科學(xué)家才剛開始嘗試回答這些問題。暗能量對宇宙整體的作用泄漏了它的行蹤，而人們逐漸意識到，暗能量不僅對整個宇宙有影響，似乎也能操控宇宙的居民，指引恒星、星系和星系團(tuán)（galaxy cluster）的演化進(jìn)程。雖然以前并沒有意識到暗能量對這些結(jié)構(gòu)的影響，但天文學(xué)家們幾十年來一直在研究它們的演化過程。
諷刺的是，暗能量的無處不在，反而讓人們很難意識到它的存在。暗能量與物質(zhì)不同，它是均勻分布的，不會在某個地方聚集成團(tuán)。不論是在你家的廚房，還是在星際空間，暗能量的密度都完全一樣，約為10-26千克/立方米，相當(dāng)于幾個氫原子的質(zhì)量。我們太陽系中所有的暗能量加起來，與一顆小行星的質(zhì)量差不多，在行星的“舞蹈”中，幾乎起不了作用。只有在巨大的空間尺度上和時間跨度上，才能體現(xiàn)出暗能量的影響力。
從美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）開始，觀測天文學(xué)家就知道，除了最近的星系，所有星系都以極高的速度飛奔而去，離我們越來越遠(yuǎn)。這個速度與距離成正比：離我們越遠(yuǎn)的星系，退行（recession）速度就越大。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，宇宙的大小是固定不變的，只是星系正在遠(yuǎn)離我們，但觀測結(jié)果推翻了這種觀點(diǎn)。實際上，不斷拉伸的是空間結(jié)構(gòu)本身，星系只是被裹挾在其中，離我們越來越遠(yuǎn)。另一個問題隨之而來：膨脹的速率如何隨時間演化。幾十年來，科學(xué)家一直在努力回答這個問題。他們曾經(jīng)推測，宇宙膨脹會越來越慢，因為星系之間的引力應(yīng)該會阻礙向外的膨脹。(全文請見《環(huán)球科學(xué)》第3期)
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