暗能量之谜：科学家的五花八门解释

2023-11-05 理论教育版权反馈

【摘要】：而这个推动宇宙加速膨胀的力量就被科学家们叫作暗能量。暗能量到底是怎么产生的呢？有一些科学家认为，暗能量是相对论中的数学需要，就好像光速不变一样，是宇宙的一个基本公理。于是，科学家们又对暗能量提出了五花八门的解释，但是，所有这些解释，无一例外，都无法得到实验或者观测的检验。这是因为，虽然从宇宙的尺度来看，暗能量强大无比，但是从人类所掌握的实验器材和观测技术来说，暗能量又太微弱了。

我已经讲过，宇宙正在膨胀，那么，宇宙是会一直膨胀下去，还是会慢慢停下来？20世纪的所有科学家一致认为，宇宙膨胀的速度会越来越慢，最终会停下来。为什么？还是因为万有引力的存在，所有天体都是互相吸引的，当然会把膨胀的速度一点点地拖慢嘛。这就好像你向上抛起一个球，这个球肯定是越飞越慢的，因为小球被地球的引力拉着嘛。

于是，当时的科学家们就想测量一下，宇宙从诞生到今天，膨胀的速度到底减慢了多少。当然，这是一个非常非常困难的任务。20世纪90年代，有两个各自独立的团队几乎同时向这个宇宙终极命题发起了冲击，其中一个团队由美国劳伦斯伯克利国家实验室的珀尔马特领衔，成员来自7个国家，总共31人，阵容强大；另一个团队则由哈佛大学的施密特领衔，也是一个由20多位来自世界各地的天文学家组成的豪华团队。这两个团队开始了暗中较劲，他们的目标一致，所采用的测量方法也几乎完全一样。

珀尔马特团队的计划叫作“超新星宇宙学计划”，而施密特团队的计划叫作“高红移超新星搜索队”，两个计划名称中都含有“超新星”一词，那是因为他们都是通过观测超新星来测量宇宙膨胀的速率变化。

两个研究团队并没有任何的交流，以保持各自数据的客观独立性。

科学活动有一个重要的特征，就叫作独立性，即一个科学结论，任何人都可以独立地得到。

随着两个独立研究团队的工作推进，这两个团队都变得越来越惊讶。还记得吗？他们研究的初衷是为了测量宇宙膨胀的减速度。可是，观测数据积累得越多，他们的嘴却张得越大，因为，宇宙的膨胀模式似乎与他们预想的完全背道而驰。

经过4年多慎重的观测、复查、再次复查后，施密特领导的高红移超新星搜索队于1998年率先公布了他们的研究结果：我们的宇宙正在加速膨胀！到了1999年，珀尔马特的超新星宇宙学计划团队也公布了他们的研究结果，在完全独立工作的情况下，他们的研究结论与施密特团队的结论惊人地一致。

我们的宇宙正在加速膨胀

但是，在科学上有一个全世界都认同的原则，那就是特别惊人的观点需要特别惊人的证据，宇宙加速膨胀的这个观点足以惊动全世界，因此，尽管两个团队公布了所有的观测数据和他们的研究方法，但要让全世界的科学家们接受依然不够。在这之后，世界各地的天文学家们又进行了大量的独立观测、验证，到今天为止，宇宙加速膨胀已经成了一个经受住严苛检验的事实，被全世界的科学家们所接受。

这个事情马上就带来了一个巨大的困惑，就好比你如果向上抛起一个球，这个球不是越飞越慢，而是越飞越快，那你一定会想，一定有什么东西在推动它飞离地球，逃脱地心引力。而这个推动宇宙加速膨胀的力量就被科学家们叫作暗能量。

暗能量到底是怎么产生的呢？与暗物质一样，这个问题吸引了无数科学家的目光。有一些科学家认为，暗能量是相对论中的数学需要，就好像光速不变一样，是宇宙的一个基本公理。既然是公理，就无须问为什么，也不需要证明。但这种解释让另一部分科学家很不满意，因为人类有一种打破砂锅问到底的本能，凡事都希望能找到原因。(www.chuimin.cn)

于是，科学家们又对暗能量提出了五花八门的解释，但是，所有这些解释，无一例外，都无法得到实验或者观测的检验。这是因为，虽然从宇宙的尺度来看，暗能量强大无比，但是从人类所掌握的实验器材和观测技术来说，暗能量又太微弱了。

暗能量的发现产生了一个让我们很焦虑的问题：宇宙会一直这么膨胀下去，永远停不下来，那么，很有可能几百亿年之后，所有的星星都远得连看都看不见了，我们的夜空从此漆黑一片，再也没有了光明。

如果向上抛起一个球，这个球不是越飞越慢，而是越飞越快，那一定是暗能量在推动它飞离地球，逃脱地心引力

你可能会想，那么遥远的未来的事情，有什么好研究的？

但我想说，好奇心驱动着人类文明的发展，正是这种纯粹为了满足好奇心的研究，才让我对人类这种伟大的智慧物种充满自豪感。

我们这种生活在银河系边缘的一颗毫不起眼的蓝色行星上的两足动物，在宇宙中，虽然渺小如尘埃，但我们的目光却投向了整个宇宙。

如果宇宙一直这么膨胀下去，很有可能几百亿年之后，所有的星星都远得连看都看不见了，我们的夜空从此漆黑一片

本书就要结束了，最后一章，我将带你们认识一个真正令人惊叹的宇宙！不论将来你成为什么样的人，你都不会忘记本次科学之旅带给你灵魂深处的震撼。

思考题

请你仔细想一想你从小到大学到的科学知识，然后写下最让你感到好奇的五个问题，发送到我的电子邮箱kexueshengyin@163.com，说不定能得到我的亲自解答哟。