我們知道，暗能量推動了宇宙的膨脹，但膨脹的空間又富含真空能量，也就是暗能量。而且暗能量的能量密度也不會隨著宇宙的膨脹而被稀釋！這聽起來確實很奇怪，暗能量能憑空產生？但事實是宇宙的能量依舊是守恆的，這一點沒有任何問題！那到底發生了什麼？下面就分析這個問題。
在一個封閉的系統中能量是守恆的
幾個世紀以來，在我們知道能量守恆這個鐵律之前，人們就有「不勞而獲」的想法，各種永動機橫空問世。但事實上都失敗了！
例如，上圖中滾下山坡的球，在這個過程中球會加速並獲得動能，但這不是憑空獲得的能量！是不同形式的能量：重力勢能轉化成了動能。在球運動過程中的任何一個點上，動能+勢能的總能量總是保持不變的。
一個封閉的系統，或者一個不能從外部獲得或失去能量的系統，這個系統就是一個完美的能量守恆定律系統！
例如，地球本身就不是一個封閉的系統。地球會接受來自整個宇宙的光和能量，尤其是來自太陽的能量，並將自身的能量輻射到太空中。太陽也不是封閉的系統，因為它不斷地向太空輻射能量，它的能量也不是憑空而來，而是通過核聚變和E = mc^2將部分質量轉化為光和熱以及中微子。當所有輸入源和輸出源都包含在整個系統時，對於宇宙中的任何系統，能量守恆定律都成立。
宇宙是如何膨脹的
從最小的亞原子尺度到最大的宇宙尺度，一旦將所有的能量來源、吸收和釋放都被計算在內，能量守恆定律仍然成立！那麼如上文所問：加速的宇宙怎麼解釋？能量來源是什麼？有沒有違反能量守恆定律？
你可以想像早期的宇宙是一個熾熱、稠密、迅速膨脹的物質和能量球體。我們也知道，如果宇宙中充滿了物質和能量，引力會用盡一切辦法把膨脹的宇宙拉回來。看一下上面的圖片：
最左邊的圖標代表了一個膨脹的宇宙，但引力最終獲勝：最初的膨脹率對於物質和能量的密度來說有點不夠，宇宙最終在引力的作用下逆轉了膨脹，在收縮中重新坍塌。第二幅圖宇宙也是從初始膨脹中開始，但物質、能量的密度達到了一個臨界值，在這種情況下，宇宙的膨脹速度持續放緩，逐漸接近於零，宇宙也不可能發生逆轉。第三種情況一個低密度宇宙，由於宇宙中所有物質和輻射之間的引力無法抵消最初的膨脹，宇宙一直在慣性的作用下勻速滑行。然後是第四種情況，實際上是加速膨脹的宇宙。我們的宇宙是一個充滿暗能量的宇宙，或者說是空間自身固有的真空能量。在這種情況下，遠離我們的遙遠星系隨著時間的推移將會越來越快地遠離我們！這意味著，如果我們從一個有限的物質和能量的球體開始，讓它隨著時間的推移而膨脹，這個球體的半徑會像下圖這樣增長：
我們的宇宙永遠不會像上圖中橙色曲線那樣去發展。與臨界(綠色)或低密度(藍色)曲線不同，我們宇宙的「大小」正以指數速度增長，如紅色曲線所示。
自從我們發現暗能量以來，最好的測量結果告訴我們空間本身的能量密度（暗能量密度)既不會增加也不會減少，而是保持不變。
這話聽起來可能讓你感到困擾：如果能量密度保持不變，但空間在膨脹，這不是違反了能量守恆嗎？換句話說，隨著時間的推移，宇宙是不是製造了越來越多的能量？
暗能量的能量從哪裡來
我們也有另外一種看待「能量」的方式，也讓我們能夠證明，即使在這種看似矛盾的情況下，能量也是守恆的。
我們需要知道能量除了化學，電，熱，動能，勢能，還有功。
做功是能量由一種形式轉化為另一種的形式的過程。做功的兩個必要因素：作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離。經典力學的定義：當一個力作用在物體上，並使物體在力的方向上通過了一段距離，力學中就說這個力對物體做了功。
這意味著如果你給向上移動的重物施加了一個向上的力，那麼你做的功就是正功(即：你給系統增加了能量)。但是如果你對一個向下運動的物體施加一個向上的力，你做的功就是負功(即：你從系統中移除能量)。也就是說與物體運動方向相反的力做負功，相同的力做正功！
現在，讓我們想想宇宙。看下圖正在膨脹的球體，有個恆定的能量密度（暗能量）充滿了整個球體，而引力這時正在試圖把球體往回拉。那麼這個球體的運動方向是怎樣的？
球體在膨脹。換句話說，當球體在膨脹時，引力向相反的方向拉，所以所以引力做負功！而暗能量對宇宙做正功。所以「暗能量」的能量來自哪裡，它來自於引力對宇宙膨脹所做的負功！
這就是為什麼在一個有暗能量的宇宙中，能量依然守恆。