第十三章 暗能量 （5）

    　　北京时间10月1日19：40

    　　除了对泰坦人攫取暗能量的动机有疑问之外，约翰其实对暗能量本身更为好奇。其实关于暗能量的理论，已经是物理学与天文学界的一个重要的研究课题。他虽然不是科学家，但据他所知，人类目前对于宇宙中暗能量与暗物质的认识似乎是从上世纪才刚刚起步的，严格来说到现在也只是在理论层面进行一些研究，尚缺乏实际实验证据的支持。

    　　这些研究最初是从暗物质开始的。进入二十世纪之后，人类的科技水平进入到突飞猛进的时代，对宇宙的观察与认识也有了极大的提高。在上个世纪之初，人们在分析宇宙质量时发现，仅凭人们目前观察到的可见宇宙物质，其质量只占宇宙应有质量的不足5%，因此有科学家提出了宇宙中存在人眼不可见的暗物质的猜想。当暗物质概念刚被提出来时，由于缺乏直接的观测手段或实验证明，因此仅仅是理论的产物，直到上世纪五六十年代，人类才第一次发现了暗物质间接存在的证据。当时，瑞士天文学家弗里兹扎维奇发现，宇宙中大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系，之后几十年的观测分析也证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了上世纪八十年代，科学家们已经知道暗物质是宇宙的重要组成部分，暗物质的总质量是普通物质的6倍多，在宇宙能量密度中大概占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。

    　　确认了宇宙中暗物质的存在和占比后，又一个新的问题也亟待解决。对于宇宙中除了物质与暗物质之外剩下的80%左右的东西到底是什么，于是又产生了暗能量的理论。天文学家们认为，在宇宙中，暗能量是一种不可见的、但能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的。暗能量之所以具有如此大的力量，是因为它在宇宙的结构中约占70%以上，占绝对统治地位。暗能量理论的提出，堪称是宇宙天文学理论研究中的一个里程碑。如果暗能量能够被证实，那么人类对宇宙的认知就前进了极大的一步，由此可以更精确地分析出宇宙形成发展的规律，也能更深入地了解宇宙的构成，为人类最终跨出太阳系探索宇宙深处提供了理论的基础。

    　　与暗物质基本被证实相比，暗能量理论目前还处于猜想的阶段。目前支持暗能量的主要证据有两个，一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。按照爱因斯坦引力场方程，根据加速膨胀的现象而推论出宇宙中存在着压强为负的“暗能量”。另一个证据来自于近几十年来对宇宙微波背景辐射的研究，精确地测量出宇宙中物质的总密度。由于已知所有的普通物质与暗物质加起来大约只占其1/3左右，所以仍有约2/3的短缺，而科学家猜测这一短缺的物质应该就是暗能量，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。

    　　当然，由于人类对暗物质与暗能量完全缺少有效观察的手段，所以对于这两者其实都还是停留在理论研究的层面。也正因为如此，刚才约翰从阿瑞丽亚斯的口中听到暗能量一词时才禁不住激动万分。如果今后能从她或亚克人那里了解到有关暗能量的详细情况，那么这将对人类认识宇宙提供极大的帮助，说不定能让人类进军宇宙的步伐提前好几个世纪。