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虛擬還是現實的暗能量，孰是孰非？
圖源：sohu
在二十世紀之末，宇宙似乎面臨著兩種可能的命運：一則它包含足夠多的能量最終促使再爆炸，二則至少它的擴張將會減緩。但哈勃太空望遠鏡對在遙遠的星系的Tapa la超新星的觀測顛倒了這一觀點，相反的是，它顯示宇宙膨脹正在加速。宇宙學家已經引用暗能量的概念來解釋加速擴張，但暗能量的本質仍是現代宇宙學所面臨的最緊迫的問題之一。
這個圖表顯示了自從大爆炸後擴張速度的變化。曲線越淺，膨脹速度越快。大約75億年前，曲線有一個顯著的變化，天文學家認為一個神秘、黑暗的力量使物體以更快的速度飛離。
美國航天局/太空望遠鏡科學研究所/Ann Field
圖源：ifeng
關於暗物質有一點我們是心知肚明的：它存在很多。從宇宙微波背景的測量中，科學家們已經確定，暗能量佔宇宙的能量密度的68%。
無論暗能量是什麼，它必定帶著負壓滲透到空間中導致宇宙膨脹。暗能量被提出的一種形式，稱為宇宙常數，表明其恆定的能量密度均勻填滿所有的空間。該模型從一個詞中借鑑它的名字，這個詞來自於愛因斯坦最初的廣義相對論方程。廣義相對論旨在抵消重力和創建一個靜態的，而不是擴大的宇宙。後來被稱為愛因斯坦的「最大的錯誤」，這一術語本身並不代表一個物理模型，但這個宇宙常數，可能只是空間的能量，所謂的由量子理論預測出的真空能量。隨著宇宙的擴張，創造了更多的空間，更多的暗能量形成。
另一家領先的模型是以太，以古代哲學中第五和最高元素命名，認為它應該滲透所有自然中，是天體的組成。以太理論是一種新型的能量場或流體空間，或者是第五根本動力。與宇宙常數不同(顧名思義，隨時間保持不變)，以太是動態的，隨著時間的推移而改變。它甚至可以從一個吸引力切換到排斥力(反之亦然)。雖然以太和其他暗能量的動態模型都是有趣的可能性，但目前沒有觀測顯示，暗能量是以一個恆定的狀態方程w = -1，隨著時間的推移而改變，這些測量的錯誤仍然很大。
宇宙學家們也考慮修改當前的引力理論，但是一項新的理論不僅要解釋加速擴張，而且要解釋其他引力之間相互作用，與愛因斯坦極其準確的廣義相對論相比，有相同或更好的準確性。
在物理宇宙學和天文學中，暗能量是一個術語，描述一個大尺度影響宇宙的未知形式的能量。第一次觀測證據的存在來自超新星的測量，這表明，宇宙不以恆定速率擴大；相反，宇宙的膨脹速度正在加快。了解宇宙的進化需要知道它的起始條件以及它包含什麼。這些觀察之前，對於物質存在形式只知道是普通物質、暗物質、輻射。對宇宙微波背景的測量顯示宇宙始於一個熱大爆炸，從這兒，廣義相對論解釋了其進化和隨後的大規模運動。沒有引入一種新能量，就無法解釋宇宙加速可以怎樣度量。自1990年代以來，暗能量出現最能接受的前提是，它是導致加速膨脹的成因。截至2020年，在活躍的地區的宇宙學研究旨在了解暗能量的本質：它是一個測量錯誤的表徵嗎？或者是對廣義相對論需要做的修改嗎？
假設宇宙學的一致性模型是正確的，目前最好的測量表明，暗能量佔現在的可觀測宇宙的總能量的68%。暗物質的質能和普通物質(重子的)分別地佔據了27%和5%，其他組分，如中微子和光子則佔據少量。暗能量的密度很低(~ 7×1030g/cm3),遠低於普通物質的密度或在星系中的暗物質。然而，它主宰著宇宙的質能，因為它均勻分布在空間中。
提出的兩種暗能量的形式，一是宇宙常數，代表一個恆定的能量密度均勻填充空間，二是標量場例如以太或模、動態數量，能量密度可以在時間和空間變化。標量場的貢獻，在空間是常量的，通常也包含在宇宙常數中。宇宙常數可以用相當於空間即真空能量的零點輻射的公式表示。標量場在空間的變化是很難與一個宇宙學常數區分，因為變化可能是極其緩慢的。
由於模型性質在宇宙學上的一致性，一些專家認為，一個更準確的廣義相對論在現實宇宙的所有尺度的結構都適用，它有不需要引用暗能量的可能。非均勻宇宙學，試圖解釋膨脹擴張是結構形成對度量的反作用，通常不承認暗能量對宇宙能量密度的貢獻。
作者： skyandtelescope
FY: 句號獸
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