2022-03-18 11:55:23
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。
人类到目前为止对宇宙的研究表明：27%的宇宙是由暗物质组成的，暗物质就像胶水一样把所有物质连接在一起。新的一项研究发现，一部分暗物质正在消失，而导致他们消失的原因则是暗能量。 暗能量很有可能在消耗着暗物质，如果这一推论正确那这种现象将对宇宙的未来产生重大的影响。相关结果已经发表在了物理学评论快报上。
暗能量和暗物质并不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。于是研究测试它们的性质变得十分困难。天文学家们一直以来通过观测一些宇宙结构和物质受引力的影响以及能够探测到的辐射来研究这一概念。
这项研究是基于宇宙时空的基本性质。在宇宙层面上来看还能揭示它的命运。如果暗能量真的持续吞噬暗物质的话，那我们的宇宙最后就会成为一个近乎绝对的虚无。暗物质在宇宙中的作用就相当于一个框架，如果不是因为暗物质我们所见到的星系们就不会在今天的位置。目前的研究表明暗物质很可能在被消耗，我们宇宙框架的成长随之变慢。
约二十年前，一项研究表明我们的宇宙正在膨胀，而膨胀的速率不是恒定或减慢，而是在加速。这项研究在2011年被授予了诺贝尔物理学奖。 学者们认为暗能量的密度可能是一种宇宙常量，而真空则提供了宇宙膨胀的动力。
通过研究许多不同的资料，研究小组比较了宇宙的膨胀规律。他们认为暗能量吞噬暗物质可以作为宇宙加速膨胀的解释。而传统的标准模型对这一现象并不能给出合理完整的解析。
当然并不是所有学者都对这一猜想买账。自从二十世纪九十年代天文学家们达成了某种现象或者物质正在导致宇宙加速膨胀以来学术界对这个问题就一直争论不休。而人类的数据库并不足以让任何假设得到充分的证实。虽然这次学术界提出的猜想很可能正确并正在成为天文学界进一步研究的方向，但是显然对于宇宙真相的认知我们人类还差之甚远。[1]
宇宙学中，暗能量[2] 是某些人的猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人们生活的银河系越来越远的方向移动。而且它们移动的越远，运行的速度就越快。但是，天体物理学家此前曾经指出，引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。之后在1998年，两个研究小组通过观察Ia型超新星—种罕见的恒星爆炸的现象，能够释放出数量巨大的，持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。
通过仔细测量来自这些活动的光是怎样向着可见光谱中红色的一端变化的——类似于当火车汽笛声离你越来越远时，声调也会越来越低的“多普勒效应”。“真空”（有科学家认为“真空”不空）空间本身似乎也在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用。
在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙不到70%的质能。
暗能量现有两种模型：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和标量场（即一个能量密度随时空变化的动力学场，如第五元素和模空间）。对宇宙有恒定影响的标量场常被包含在宇宙常数中。宇宙常数在物理上等价于真空能量。在空间上变化的标量场很难从宇宙常数中分离出来，因为变化太缓慢了。
暗能量与光会发生中和作用，作用域为同级暗能量的分布范围。当暗能量与光反应时，会对作用域的时间产生影响，绝对速度v0>c，此时作用域的能量E产生跃迁，根据E=mc²，作用域内的物质质量会有减少。由于宇宙空间不断发生的中和反应，作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小，出现宇宙膨胀[3] 。
对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中，膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。确定暗物质的状态方程式是当今观测宇宙学的最主要问题之一。
加入宇宙学常数后，宇宙学标准罗伯逊-沃尔克度规可以导出Λ-冷暗物质模型，后者因与观测结果的精确吻合而被称为宇宙“标准模型”。暗物质被认为是当今形式化宇宙循环模型的至关重要的一个因素。
暗能量这个名词是由迈克·透纳引进的。
关于暗能量概念的起源，还得追溯到科学巨匠爱因斯坦他在1917年由他在两年前提出的广义相对论导出的一组引力方程式，方程式的结果都预示着宇宙是在做永恒的运动，这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背，为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态爱因斯坦又给方程式引入了一个项，这个项称之为的“宇宙常数”。
1997年12月，作为“大红移超新星搜索小组”的成员的哈佛大学天文学家罗伯特·基尔希纳根据超新星的变化显示，宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快，人们只是猜测：所处的这个宇宙可能处于一种人类还不了解、还未认识到物质的固态、液态、气态、“场态”之后另一种物质状态的物质控制、作用之下，这种物质不同于普通物质的一切属性及其存在和作用机制，这种“物质”因其绝对不同于人们所熟知的普通
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物质态，故而科学家为了区分它们暂且将它称之为“暗物质”、将其具备的作用称之为“暗能量”，“暗物质”就成为当今天文学界、宇宙学界和物理学界等等科学界中最大的谜团之一。后来人们经过哈勃空间望远镜观测发现，事实上宇宙是在不断膨胀着的并且这一观测结果完全与引入“宇宙常数”之前的引力方程的计算结果相符合，爱因斯坦得知“实际上的宇宙是在膨胀着的”这个消息后非常后悔，因此他认为：“引入宇宙常数是我这一生所犯的最大错误！”现在看来，他的结论下得过早。此后那个“宇宙常数”便被人们所遗忘，后来的一次天文探测宇宙可能在加速膨胀，这就预示着宇宙中存在着某种“巨大的东西”，此后这个“宇宙常数”被赋予“暗能量”的含义。科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设，而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少，占不到70%。 但这依旧表明人们看到的宇宙、认识到的宇宙只占整个宇宙的4%的比例，。。
在新世纪之初美国国家研究委员会发布一份题为《建立夸克与宇宙的联系：新世纪11大科学问题》的研究报告，科学家们在报告中认为，暗物质和暗能量应该是未来几十年天文学研究的重中之重，“暗物质”的本质问题和“暗能量”的性质问题在报告所列出的11个大问题中分列为第一、第二位。
美国航天局在轨道中运行的威尔金森微波仪探测卫星收集到的材料也证明超新星在发生同样的变化。这些变化的含义的确令科学家忐忑不安，因为这将预示着爱因斯坦、霍金等理论家可能都错了，影响并决定整个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“暗物质”。所以有人认为，暗能量在宇宙中更像是一种背景和一种“超导体”，它就像是空气相对于人类或者是大海相对于鱼儿一样，故尔在宇宙物理学上它的确表现得更像一个真空，因此也有人把“暗能量”称之为“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”那么就应该具备一切能量的基本属性和基本特征—力量。可见真空是否具备力的特征和力的属性也就成为“暗能量”成为真空的前提条件。
综上所述可以看出，所有矛盾的焦点都集中在真空是否具备力的属性这个问题上，如果真空一旦被证明具备力的属性，那么“真空力”就成为独立于万有引力、电磁力、强力和弱力之后在自然界中普遍存在着的第五种自然作用力即“第五种力”；那么真空就是物理学史上已经被抛弃的“以太”；而“以太”其实就是真空的某一种效应；那么真空也就是那个占整个宇宙96%以上的份额并控制着整个宇宙的神秘能量—“暗能量”，这一切的一切就因为真空有力而变为现实、变为可知的。故而真空是否具备力的属性也就成为本文的核心中的焦点。众所周知，物理学其本身就是一门以实验为基础的科
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学，从伽利略的比萨斜塔实验到迈克耳逊——莫雷实验，在高科技下的各种高能物理粒子实验无不说明实验方法在物理学中占据着非常重要的地位并发挥着重要的作用。每一个新理论的背后都必须有着坚实的实验作为后盾，每一个新实验现象的出现也必将引发一套全新的理论体系，所以实验是寻找并证实真空力的属性的主要方法和途径。
另一方面，不与辐射耦合的暗物质，其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后，已经成团的暗物质就开始吸引普通物质。因此这需要一个初始的涨落，但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质，由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。在开始阐述这一模型的有效性之前，必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动（涨落），为了预言其在不同波长上的引力效应，小扰动谱必须具有特殊的形态。为此，最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说，如果把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和，那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱（其谱指数n=1）。WMAP的观测结果证实了这一预言，其观测到的结果为n=0.99±0.04。
但是如果人们不了解暗物质的性质，就不能说已经了解了宇宙。现已经知道了两种暗物质—中微子和黑洞（不过其未被证实）。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的，暗物质中的绝大部分至今仍未还不清楚。
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宇宙暗能量其基本特征是具有负压，在宇宙空间中几乎均匀分布或完全不结团。在WMAP数据显示，暗能量在宇宙中占总物质的不到70%。值得注意的是，对于通常的能量（辐射）、重子和冷暗物质，压强都是非负的，所以必定存在着一种未知的负压物质主导今天的宇宙。[4]
宇宙的运动都是旋涡型的，所以暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现。所以，在暗能量的旋转范围内能形成一种旋涡场，我们称之为暗能量旋涡场，简称为旋涡场。用En来表示太阳系的暗能量，用Ep来表示物质绕太阳系中心运动的总动能。当En=Ep时，太阳系旋涡场处于平衡状态
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，它既不会膨胀也不会收缩。但当En衰退时，太阳系旋涡场就会收缩，太阳系中所有的行星就会向太阳靠近。
要提及暗能量，不得不先提及另外一个和它密切相关的概念—暗物质，之所以将其称之为暗物质而不是物质就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别。普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西，小到原子、大到宇宙星体，近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系。普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线，从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到，但是暗物质恰恰相反，它根本不与光发生作用更不会发光，因为不发光又与光不发生任何作用，所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光它们都是百分之百的透明体！所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质，不管是电磁波、无线电还是红外射线、伽马射线、X射线这些统统都毫无用处，故尔不被人们的感知所感觉也不被仪器所观测，故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为“暗物质”。
“暗能量”相比较暗物质更是奇特的有过之而无不及，因为它只有物质的作用效应而不具备物质的基本特征，所以都称不上物质故尔将其称之为“暗能量”，“暗能量”虽然也不被人们所感觉也不被现时各种仪器所观测，但是人们凭借理性思维可以预测并感知到它的确存在。由于微波背景辐射的细致观测(WMAP的精密数据，SupernovaeIa的数据)，呈现以下一些惊人的观测结果和数据：
a)宇宙年龄是137±2亿年
b)哈勃常数是71±4公里/秒/Mpc
c)宇宙呈现以下结构，宇宙总质量(100%)≌重子+轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(不到70%)，而总密度Ω0=1.02±0.02，亦即恰好差不多等同于平直空间所要求的临界密度。（这个公式的意思是，在整个宇宙中我们所看到的星系只占整个宇宙的约4%左右，其余约96%的物质都是我们看不见、不了解的东西。）
d)“暗能量”将呈现一些前所未有的一些全新的性质：物质的状态方程由P=Wρn所表示，(其中P是压力，ρ是密度，W是某一常数，n是某一数值)，普通物质W≥0，P≥0，ρ≥0，这就意味着物质所产生的压力表现为正数、正值。
暗能量的发现过程极富戏剧性。按照宇宙大爆炸理论，在大爆炸发生之后，随着时间的推移，宇宙的膨胀速度将因为物质之间的引力作用而逐渐减慢，就像缓慢踩了刹车的汽车一样。也就是说，距离地球相对遥远的星系，其膨胀速度应该比那些近的星系慢一些。
但1998年，美国加州大学伯克利分校（UCBerkeley）物理学伯克利国家实验室（LBNL）高级科学家索尔皮尔姆特（SaulPerlmutter），以及澳大利亚国立大学布赖恩施密特（BrianSchmidt）分别领导的两个小组，通过观测发现，那些遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们。换句话说，宇宙是在加速膨胀，仿佛一辆不断踩油门的汽车，而不是像此前科学家所预测的那样处于减速膨胀状态。
这样一个完全出乎意料的观测结果，从根本上动摇了对宇宙的传统理解。那么到底是什么样的力量，在促使所有的星系或者其他物质加速远离呢？科学家们将这种与引力相反的斥力来源，称为“暗能量”。但“暗能量”到底意味着什么？至今我们能够给出的，只是一个十分粗略的宇宙结构“金字塔图景”：所熟悉的世界，即由普通的原子构成的一草一木、山河星月，仅占整个宇宙的4%，相当于金字塔顶的那一块。
下面的22%，则为暗物质。这种物质由仍然未知的粒子构成，它们不参与电磁作用，无法用肉眼看到。但其和普通物质一样，参与引力作用，因此仍可能探测到。 作为塔基的74%，则由最为神秘的暗能量构成。它无处不在，无时不在，由于我们对其性质知之甚少，所以科学家还不清楚如何在实验室中验证其存在。惟一的手段，仍然是通过天文观测这种间接手段来了解其奥秘。
对Ia类型超新星（supernova）的爆发进行观测，则是目前最主要观测手段。这种超新星是由双星系统中的白矮星（whitedwarf）爆炸形成的，亮度几乎恒定。这样，通过测量其亮度，就可以知道其和地球之间的距离，进而了解其速度。
借助哈勃这样灵敏的天文仪器的帮助，我们至少可以观测到90亿光年之外，即了解宇宙在90亿年前的信息。霍普金斯大学教授阿德姆瑞斯展示的最新“暗能量”场景如下：
在大爆炸后的初期，宇宙经历了一个急速膨胀阶段。此后，由于暗物质以及物质之间的距离非常接近，在引力作用下，宇宙的膨胀速度开始减速。
然而，至少在90亿年前，宇宙中另外一种力量——表现为排斥力的发生的量的暗能量已经出现，并且开始逐步抵消引力作用。
随着宇宙的膨胀，不断增长的暗能量终于在大约50亿至60亿年前超越引力。此后，宇宙从减速膨胀，转变为加速膨胀状态，并且一直持续至今。
中国科学院理论物理研究所研究员李淼曾经半开玩笑地表示：“有多少暗能量专家，就有多少暗能量模型。”也许这种说法不无夸张之处，但暗能量在理论方面的混沌状况，从中也可见一斑。
其中，最具戏剧性的理论，则是复活爱因斯坦当年提出的“宇宙常数”（cosmologicalconstant）。1917年，被认为是整个20世纪最伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦（Alber
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tEinstein），为了建立一个稳态宇宙模型，最早提出了这个概念。不过，后来就连他本人也承认，“宇宙常数”只是一个错误的概念。
但暗能量的存在，则为宇宙常数提供了新的可能性。如果暗能量就是这个宇宙常数的话，那么它的力量强弱将只和宇宙的大小有关。随着宇宙的膨胀，其体积逐渐增大，因而暗能量也将逐渐增大。最终，它会达到一个临界点，使得宇宙从减速状态变成加速状态，并且一直加速下去。
中国科学院高能物理所研究员张新民在《财经》指出，迄今为止的观测结果，包括瑞斯最新的结果在内，与爱因斯坦的宇宙常数理论“都很符合”。
但是，宇宙常数距离成为一种确定性的暗能量理论还差得很远。一些科学家半开玩笑地说，按照这种模型，宇宙将一成不变地加速膨胀下去，未免太“枯燥”（boring）了一些。当然，最为致命的是，按照量子场论计算出来的宇宙常数，比天文观测获得的上限至少也要高出10的120次方倍。
一个最为诡异但不乏科学依据的解释，是“多宇宙论”。观测和理论或许都没有错，事实上，在我们生存的宇宙之外，还存在多到无法计数的其他的宇宙。科学家们可以想像到的宇宙数量不是以万或者亿来计算的，很可能多到10的1000次方个。每个宇宙都有不同的宇宙常数，而我们恰恰生存在一个宇宙常数很小的宇宙中。仿佛冥冥之中有一个“上帝之手”，把一个适合智慧生命生存的宇宙呈现面前。
但对于这种寄希望多宇宙存在的“人择原理”（anthropicprinciple），在天文学家和物理学家中间都存在很大的争议。更为尖锐的批评，则认为这种解释与其说是一种科学理论，倒不如说更像一种信仰。
为避免这种，科学家们提出个各种暗能量理论，来代替宇宙常数模型。其中比较有代表性的包括精质（quintessence）模型、幽灵（phantom）模型等，张新民和中国科学技术大学物理学教授李淼也分别提出了精灵（quintom）和全息（holographic）模型。
作为宇宙学中的“黑暗区域”，人们对神秘的暗物质和暗能量了解很少，来自巴斯克地区大学理论物理系研究人员森德拉认为根据过去的观测，我们发现宇宙中大约有5%是由普通物质组成，即我们看到的星系、恒星等，还有22%为暗物质，我们知道暗物质的存在是因为它可以通过引力影响普通的物质，剩余的不到70%则是暗能量，这就是说暗物质和暗能量占据了宇宙中绝大部分的质能，而暗能量则影响着宇宙加速膨胀的机制[5] 。
如果不存在暗能量，宇宙膨胀速度就会被物质引力所减慢，而暗能量是通过何种方式导致宇宙加速膨胀还不得而知，对此，研究人员森德拉在她的博士论文中进行了研究，其标题为《加速膨胀中的宇宙学：观察和现象学的研究》。本项研究始于暗能量可能是动态ΛCDM模型假说，这是目前最广泛的大爆炸宇宙学模型，也被称为Λ-冷暗物质模型，其通过宇宙学常数来解释宇宙加速膨胀。但是，有些观测现象无法用这个模型来解释，我们所寻找的动态暗能量会随着时间产生变化。
研究人员森德拉利用数学和统计学工具针对所提出的模型进行了比较，通过多种版本的比对，认为我们可以看到的暗能量状态方程存在“-1”的分界线，如果对应的状态方程小于或大于-1，那么宇宙就不会是这个样子，但是其中仍然存在较高比例的误差。根据森德拉的计算，这些数据都符合动态的暗能量，而具体的结果尚未发布。本项研究中，森德拉和2011年诺贝尔物理学奖得主合作提出了一种新的研究暗能量状态方程的模型，其目标是统一暗能量和暗物质。
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日本理化研究所发布新闻公报说，日本理化研究所的稻田直久和美国斯坦福大学的大栗真宗共同领导的研究小组，观测了宇宙空间中约2.3万个类星体，以求找到受“引力透镜效应”影响的类星体。
所谓“引力透镜效应”，就是当光波、电波等在星系、星系团、黑洞等具有巨大引力的天体附近通过时，这些波会像通过凸透镜一样发生弯曲，最终在地球观测结果中出现两个以上的“虚像”。
此次观测到的受“引力透镜效应”影响的类星体数目非常多，科学家们认为，这也许只有暗能量才能解释。他们的进一步分析表明，在假设暗能量占到宇宙成分的70%时，理论计算与实际观测的结果最为吻合。[6]
埃布尔星系团
美国太空网研究表明，神秘的暗能量几乎确定的存在，尽管有些天文学家仍可能存在质疑。暗能量被认为是加速宇宙膨胀的物质。再经过两年的研究后，一支国际科研小组总结称，暗能量存在的可能性达到99.996%。但科学家对暗能量究竟是什么，仍知之甚少。
“暗能量是当代最大的科研谜题之一，所以很多科研学者质疑它的存在，这不足为奇。”英国朴茨茅斯大学的鲍勃·尼科尔这样说道。“但我们最新的研究让我们更加确信这种外来的宇宙重要组成部分真实存在——即使目前我们还不知道它是由什么组成的。”[7]
如果这些替代的暗能量理论能够成立，它们所指向的将是截然不同的宇宙未来：
根据精质等动力学标量场（scalarfield）模型，宇宙的未来将复杂得多；也许将继续加速膨胀下去，也许会减缓膨胀的速度，甚至走向收缩，导致宇宙最终以与大爆炸相反的“大坍缩”（bigcrunch）收场。
如果据幽灵模型，暗能量将不断增大，也许导致宇宙以越来越快的加
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速度膨胀。最终，宇宙将走向“大撕裂”（bigrip）。
精灵模型则给出了一个“振荡的未来”。张新民对《财经》表示，根据他提出的这一理论，整个宇宙将在加速膨胀和减速膨胀之间反复演绎，“大坍缩”和“大撕裂”这两种极端的情况都不会出现。
最大的困难，在于迄今为止，能够研究暗能量的手段仍然十分有限。最主流的仍然是借助超新星的观测。但有些人担心，特别是在宇宙早期，可能超新星的亮度也不是恒定的，它也有自己的演化过程。
即使这种担心可以排除，鉴于这些超新星距离地球非常非常遥远，观测它们的难度，在瑞斯看来就像在两个月球的距离之外观测一个60瓦的灯泡。即使哈勃望远镜具有非常高的敏感度，也存在难以消除的系统误差。
通过对大尺度宇宙结构（比如星系团等）的研究，或许能为暗能量提供新的线索。一旦暗能量存在的话，星系团的形成过程可能要更慢一些，因为引力需要先克服这种斥力。
一个空间探测计划斯隆数字巡天（SDSS）已经完成了第一阶段为期五年的运行，一旦全部完成之后，这一足以覆盖四分之一的天空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。
中国科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST（大天区面积多目标光纤光谱望远镜）来观测超新星，从而探索在中国首次进行暗能量实验研究的可能性。而利用伽马暴（超大质量星体爆发而形成的宇宙高能辐射），也许将为进一步研究更早期的暗能量提供间接手段。
北京师范大学物理学教授朱宗宏在接受《财经》记者采访时指出，对于伽马暴天文学的探索还处在初级阶段，有点类似于1998年暗能量刚被发现时的超新星天文学，但其某些性质，从长期来看仍然有可能用来研究暗能量。
那么，是否有可能利用实验室来直接研究暗能量呢？一些人已经宣称，可以利用纳米技术来实现这一目标。瑞斯在接受《财经》采访时表示，一些科学家也希望利用短距离（short-range）的引力实验，发现暗能量的线索。
美国加州理工学院（CIT）的物理学家西恩卡罗尔（SeanCarroll）也对《财经》记者强调，要找到一个更具确定性的模型，不仅需要天文学上的数据，可能更需要来自粒子物理学的证据。尤其是2007年即将在欧洲投入运行的大型强子对撞机（LHC），或许“我们可以期待”。
由于对暗能量的性质、包括与其他物质的反应机理还不清楚，很多科学家认为，短期之内还无法对实验室内的工作寄予太大希望；更为现实的渠道，或许仍来自天文观测。
如果不出意外，普朗克（PLANCK）探测器将于2007年一季度正式升空，它将对天空进行更加精密的探测。在接受《财经》记者采访时，皮尔姆特也表示，由它所在的实验室负责设计的超新星加速探测器（SNAP），按照计划将于2013年或者2014年升空。
“在未来五到十年中，我们对于暗能量的性质或许将有更加清晰的了解。”英国诺丁汉大学物理与天文学院教授克里斯托弗康瑟利斯（ChristopherConselice）对《财经》记者说。
几乎没有人否认，暗能量对于整个宇宙学乃至物理学而言，都是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格（StevenWeinberg）曾明确表示，“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”著名华裔物理学家、，暗能量将是21世纪物理学面临的最大挑战。
但是，何时是这个“绝对配得上诺贝尔奖”的问题的终点，这还是一个巨大的问号。正如卡罗尔在接受《财经》记者采访时所言，“目前还没有任何理论，配得上这一奖赏。”
瑞斯也对《财经》记者强调，理论工作非常困难。在这样一个十分前沿的领域，何时能取得突破，的确难以预测。
在康瑟利斯看来，一旦暗能量得以真正证实，1998年两个超新星观测小组的负责人皮尔姆特、施密特，以及其他从事宇宙背景微波辐射研究工作的，都是比较有可能的候选人。也就在2006年6月，皮尔姆特、施密特和瑞斯三人，因在这个领域的杰出贡献，共同分享了该年度的“邵逸夫天文学奖”。
科学家称167亿年后地球将被“暗能量”撕裂。
据英国每日邮报报道，如果神秘暗能量撕碎宇宙，科学家最新提供的一份世界末日时间表能预测显示宇宙将发生怎样的变化：地球将从太阳系剥离，最终发生宇宙爆炸。
暗能量被认为占据宇宙70%成份，物理学家探索一种叫做“宇宙大撕裂”的理论，该理论认为暗能量最终将摧毁宇宙。
科学家声称，在世界末日来临的前两个月，地球将从太阳系剥离，在此5天之前月球脱离地球引力束缚。在时间终止前28分钟，太阳将被摧毁，在时间终止前16分钟，
随后5天地球将会被太阳撕裂
地球将爆炸。
这个黑暗世界末日预测是依据中国理论物理学家探索的一种潜在“暗能量”理论提出的，该理论指出神秘的暗能量遍及宇宙各个区域。学术研究将计算推测“未来”的一种可能性，由暗能量引发的世界末日。
“宇宙大撕裂”理论认为，暗能量将摧毁宇宙每个区域，在宇宙终结之前的3290万年前银河系将产生引力崩溃。令人感到欣慰的消息是，世界末日在遥远的167亿年之后才会出现，人们不必为此担忧。
暗能量被认为占据当前宇宙70%成份，这项最新研究预测了未来银河系将遭遇的终结命运。在“宇宙大撕裂”理论中，如果暗能量的压力和密度比值低于-1，它们将在有限时间内无限地扩张增长，同时暗能量可以排斥
世界末日两个月前地球将会将月球撕裂
引力作用，这将对宇宙形成负面影响。
来自中国科技大学、、西北大学和北京大学的科学家共同探讨了“宇宙大撕裂”理论将出现的最坏结果，他们指出，我们希望从当前数据中推断出未来宇宙所遭遇的最坏结果，在最糟糕的情况下，在167亿年之后宇宙时间将终结于一次暗能量的“宇宙大撕裂”。[8]
暗能量的可能候选
光压极为可能就是暗能量。由马克士威的光压方程式p=KT^4/c以及盎鲁效应(Unruh effect)T=ah'/2pi*k*c，我们可以得到光压p与加速度a的四次方成正比 ，这意味著光压会造成我们的四维宇宙时空加速度膨胀。光子由星系中心被发射出来可一直到达宇宙边缘，透过光压的作用使宇宙膨胀，因此有些科学家认为光压为暗能量的可能候选者。
2003年2月9日据英国《每日电讯报》报道，美国航空航天局（NASA）本周将宣布一项新发现，证实宇宙中“暗能量”的确存在。这种暗能将会抵消宇宙星系重力的作用，使宇宙一直不断膨胀下去，永远也不会发生如剑桥大学物理学家斯蒂芬·霍金教授所预言的那种“宇宙大坍缩”现象。NASA的这项声明将会彻底推翻在科学界争论了几十年的“宇宙大坍缩”理论，从而引发宇宙学上的革命。宇宙不会发生“大坍缩”。
据报道，在过去一百年里，从阿尔伯特·爱因斯坦到斯蒂芬·霍金的大多数科学家们，一直都认为宇宙最后将停止膨胀，并由于星系重心吸引力作用向内部坍缩，使所有星系越聚越紧，最后形成一个紧密的物质团，从而摧毁宇宙中所有的生命。然而NASA最近的研究指出，科学家以前的这种理论是错误的。
由于离我们远去的物体所发出的光波长会变长，而在光谱中，波长较长的光偏向红色。通过太空望远镜探索太空，科学家可以测量出星系光谱的红移量，NASA科学家们通过测算，发现宇宙中的星系正在以加速度远离我们而去，也就是说宇宙的确在加速膨胀。NASA的科学家认为，只有一种现象才能解释这种“加速”膨胀现象，那就是宇宙中确实存在着一种“暗能”，正是暗能引起了宇宙的这种加速膨胀现象。据此，NASA科学家认为宇宙膨胀的速度将越来越快，根本不可能发生如霍金等科学家所预言的宇宙膨胀到极限后发生的“大坍缩”现象。NASA新发现将改变人类宇宙观剑桥大学天体物理学家安东尼·拉森比教授对《每日电讯报》记者称，NASA的声明将改变人类的宇宙观。“这将是一个跨时代的发现。”而另一名科学家对记者解释道∶“这就像向空中扔出一个球，如果地球引力是惟一的作用力，这只球最后将减缓速度，并开始落向地面。可是现在我们从宇宙看到的却是这只球不但没有减缓速度下落，反而以加速度逃离我们而去。”他认为NASA的这项发现或许将成为人类宇宙学史上最重大的发现之一。爱因斯坦“最大的错误”原来正确宇宙的命运曾经困扰过人类历史上最伟大的科学头脑。1917年，为了使自己的广义相对论的等式成立，爱因斯坦曾设想宇宙中有一种未知的能量存在，他将其称之为“宇宙常数”，爱因斯坦认为这种名叫“宇宙常数”的能量能抵消星系引力的作用，使宇宙保持一个不变的大小。然而，当后来天文学家通过哈勃望远镜发现宇宙正在不断向外膨胀的天文学证据后，爱因斯坦不得不放弃了他的观点，认为“宇宙常数”是他科学观点中一个最大的错误。不过，NASA的新发现将显示，爱因斯坦提出的“宇宙常数”观点完全正确，尽管爱因斯坦认为“宇宙常数”存在的理由是错误的。
在1998年创下全球天文数字销售量的科学书籍《时间简史》中，剑桥大学物理学家斯蒂芬·霍金断定宇宙最终将结束膨胀，并向内部坍塌毁灭。霍金教授的观点早在1997年就遭到不少科学家的挑战和质疑。NASA的研究数据将彻底结束人类宇宙史上这个最具悬疑的大争论。
霍金教授在接受记者采访时，对NASA的发现他并不感到气馁，他称自己仍将继续坚持自己的理论，并认为他的理论和NASA的发现完全可以兼容。地球和人类照样会毁灭，尽管NASA的发现意味着宇宙将永远膨胀下去，不过对于人类的命运来说，宇宙永远膨胀和膨胀之后“大坍缩”的结果都是一样的。因为当宇宙膨胀到一定时间后，宇宙中所有普通物质如恒星和行星的能量，包括太阳都将被消耗殆尽。在数万亿年后，宇宙中将到处充满巨大的黑洞，黑洞碰撞后将不断引发宇宙间的大爆炸，到那时，宇宙中将空无一物，只有无所不在的“暗能量”。[9]
暗能量是什么，它的存在意味着什么？科学家才刚开始尝试回答这些
暗能量
问题。暗能量对宇宙整体的作用泄漏了它的行踪，而人们逐渐意识到，暗能量不仅对整个宇宙有影响，似乎也能操控宇宙的居民，指引恒星、星系和星系团（galaxycluster）的演化进程。虽然以前并没有意识到暗能量对这些结构的影响，但天文学家们几十年来一直在研究它们的演化过程。
讽刺的是，暗能量的无处不在，反而让人们很难意识到它的存在。暗能量与物质不同，它是均匀分布的，不会在某个地方聚集成团。不论是在你家的厨房，还是在星际空间，暗能量的密度都完全一样，约为10^-26千克/立方米，相当于几个氢原子的质量。太阳系中所有的暗能量加起来，与一颗小行星的质量差不多，在行星的“舞蹈”中，几乎起不了作用。只有在巨大的空间尺度上和时间跨度上，才能体现出暗能量的影响力。
通过对遥远星系团发出的X射线进行观测和分析，欧洲航天局科学家得出了与暗能量理论不符的结果。不过专家指出，新结果是否意味着人们一直探讨的宇宙暗能量“或许并不存在”，仍需更多的观测研究来证明。
爱因斯坦的广义相对论做出过暗能量的假设。据推测，不可见的暗能量可能占据了宇宙质量的大部分，能够产生与引力相反的排斥力，这也许可以解释为什么宇宙会出现加速膨胀现象。
关于暗能量理论，一些科学家认为，要验证暗能量是否存在，办法之一是比较各星系团中炽热气体的比例。
星系团由成百上千个星系组合而成，其半径达数百万光年。星系团的特点之一是其中有大量炽热气体，温度在1000万到1亿摄氏度之间。欧洲航天局的XMM牛顿天文望远镜捕捉到了古老的遥远星系团发出的X射线。科学家对此进行分析后得出了这些古老星系团中炽热气体所占的比例。他们将这些数据与距地球最近也就是最年轻的星系团中炽热气体所占比例进行了比较，结果发现二者没有差别。
科学家认为，只有假设宇宙中没有暗能量才能解释这一现象。[10]
天文学家确认暗能量存在，证实宇宙加速膨胀
据英国广播公司(BBC)网站报道，运用最先进的天文测量技术，日前天文学家通过巡天观测确认了神秘的暗能量的存在。暗能量占据宇宙全部物质的74%，它是宇宙加速膨胀的推手。宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中，如同阴阳相克。其中的一种力量是引力，它们的作用使膨胀减速，而另一种强大的反制力量则是暗能量，它使宇宙加速膨胀。而现在看来，暗能量胜出了。
绿色网格线代表引力紫色网格代表暗能量
这项研究基于科学家们对20万个星系进行的观测。研究人员运用两种不同的手段来对先前的暗物质观测结果进行验证。《英国皇家天文学会月刊公告》已经接受了该小组提交的两篇论文，并将刊载。
此次运用的两种天文测量方法中，一种手段是对宇宙中星系的分布状况进行考察，找出其中的模式。这种模式被称为“重子声学振荡”(baryon acoustic oscillations, BAO)。
第二种手段是测量宇宙中不同时期星系团的形成速度差异。这两种方法的结果都证实了宇宙中暗能量的存在以及宇宙的加速膨胀事实。
暗能量的概念最早是上世纪90年代，天文学家们在对遥远的超新星进行观测时首次提出来的。
爱因斯坦是正确的
为了解释宇宙为何会加速膨胀，天文学家和物理学家们面临两种选择：或者重写爱因斯坦的理论，或者去接受这样一种观点，那就是宇宙中充满着一种全新的，我们完全不了解的神秘能量。
克里斯·布莱克(Chris Blake)博士来自澳大利亚墨尔本的斯威本科技大学，也是这一研究的合作者之一。他说：“暗能量起到的作用就像是你向上抛出一个球，然后你发现它加速向上飞去。并且越飞越快。这样的结果告诉我们，暗能量是一个宇宙常数，正如爱因斯坦最初提出的那样。如果只考虑引力，我们不可能观察到这样的现象。”
这些最新的发现结果来自一项名为“WiggleZ”的星系巡天项目，这一项目始于2006年，于2013年完成。这一项目使用了美国宇航局星系演化探测器(Galex)和澳大利亚赛丁泉天文台英-澳望远镜的数据。
这一巡天项目对前所未有的广袤空间内的星系分布进行了考察，相当于回溯80亿年的时间，当时的宇宙仅有今天年龄的一半。
宇宙学家鲍勃·尼科(Bob Nicholl)表示：“这是一项重大的进展。这些参与者都是这方面的大家，我们等待他们的结果已经有一段时间了。”
尼科博士本身是英国朴茨茅斯大学的天体物理学教授，他说：“这是对暗能量存在的再次确证，让我们能更好的修正我们的理论并为我们指明未来的道路。接下来很快会有更多的天文学家跟进这项研究工作。”
然而，尽管科学家们已经确认暗能量和暗物质确实存在，但是至今我们仍然无法对这两种神秘现象进行解释。
神秘的暗能量（dark energy）真的在加速宇宙的膨胀吗？一支由50余位天文学家组成的国际研究小组通过计算一万多个星系的合并速率，进一步加深了人们对宇宙暗能量奥秘的认识。新的研究技术也将成为日后测量暗能量如何发挥作用的强大工具。相关研究论文发表在2008年1月31日的《自然》杂志上。[11]
美国空间望远镜科学研究所Adam Riess领导的研究小组在《天体物理学杂志》上发表论文称，宇宙的膨胀在加速进行，而非许多科学家认为的那样变慢或开始收缩。这一发现的影响是巨大的：宇宙的大尺度上不仅存在着一种比引力更强大的反作用力，而且这种“力”（后来即被称为暗能量）似乎组成了宇宙物质的四分之三还多。
不过，关于暗能量一些基本问题的争论依然存在，甚至就暗能量到底存在与否也是众说纷纭。造成这一状况的关键在于关于宇宙膨胀还存在其它可能的解释。比如，在宇宙的最大尺度上，引力的作用方式和表现可能与一般情况下截然不同。
作为欧空局VIMOS-VLT深度巡天计划（VVDS）的一部分，在新的尝试中，51位研究者利用欧空局甚大望远镜（VLT）的可见光多目标光谱仪（VIMOS），确定了在相同宇宙邻域中大约13000个松散关联星系的运动速度，这些星系与地球的距离大致相同，为70亿光年。研究人员明白，随着时间过去，许多星系会趋于合并，最终成为超星系团。因此，在大量星系刚刚开始发生联系时就检测它们的运动状态，有助于揭示暗能量是否阻碍了令星系结合的引力作用。这些70亿光年外的星系所反映的宇宙寿命只有宇宙寿命的一半。
研究结果到目前为止是不错的。将最新研究与此前在现今宇宙中进行的2度视场星系红移巡天（Two-degree-Field Galaxy Redshift Survey，简称2dFGRS）研究数据进行对比后，研究人员发现，在单纯的引力之外，确实有一些东西“扭曲”着星系的速度。因此，随着时间的推移，星系的合并速度越来越慢，所要克服的障碍也越来越大。而唯一的问题是科学家认为此次的研究还是太有限，不能得到无可辩驳的结论。
论文第一作者、意大利布雷西亚天文台（Osservatorio Astronomico di Brera）的Luigi Guzzo说，“我们在星系形成星团之前抓住了它们。”论文合著者、意大利罗马大学的Enzo Branchini表示，这是该技术首次用于暗能量的探测，而他们下一步将通过研究更多不同距离、不同年龄时期的星系（有可能达到1亿颗），努力证实第一轮研究得出的答案。Branchini说，最终足够的样本数量将能够让暗能量的某一种解释凌驾于其它之上。
对于最新研究结果，前辈Riess评价说，“这是一个令人振奋的消息，暗能量仍然是宇宙学和物理学中最紧迫的问题之一。”美国达特茅斯学院（Dartmouth College）的宇宙学家Robert Caldwell也表示，尽管这只是初步结果，但星系合并速率的测定将对科学家计算宇宙为何加速膨胀十分有用。[12]
，暗能量和暗物质占宇宙总能量的比例有所改变。暗能量从WMAP小组所公布的74%下降到了68%，而暗物质从22%上升到了28%。他们在论文中声称，这个结果与WMAP小组的结果相比，同其他观测结果，如“飞镖”球载望远镜，重子振荡，Ia型超新星等符合的更好。
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