宇宙中似乎有力量在推动宇宙膨胀,这是怎样的力量?
已有诸多证据证明宇宙的确在膨胀,重点在于是什么力推动了它膨胀呢。众所周知,宇宙的第一推动力应该是引力。每一份物质都在被引力拉扯,那么照理说宇宙应该收缩才对,为什么不断的膨胀呢,而且根据观察,宇宙膨胀的速度越来越快。很显然,目前人类的科学体系无法逻辑自洽,所以为了自圆其说,物理学家不得不提出一个新的神秘力量,来作用于宇宙膨胀的能量。也就是暗能量。
暗能量(Dark Energy) 这个名词是由 1998年,美国物理学家迈克尔·特纳提出的,为什么叫它暗能量,其实就就是为了跟暗物质有个对应,组成一个暗系组合。根据宇宙膨胀的速率推断出了暗能量,暗物质,和普通物质的比例。也就是68%:27%:5%。 除此以外通过观察宇宙微波背景辐射图,一样能推断出暗能量的比例。
还有个测量暗物质的办法就是通过观察眼前的宇宙结构。通过计算机模拟,我们能够从宇宙现在的状态回溯大爆炸刚刚结束的时期,看看需要多少暗物质和暗能量才能使宇宙变成我们看到的样子。令人惊奇的是,所有这些方法得出的结论是一致的。也就是暗能量,暗物质,与常规物质的比例是68%:27%:5% 。目前最主流的说法是暗能量来自于空的空间,根据量子物理,粒子可以在本来空的空间里突然出现然后又消失,也就是这个动作可能产生出了能量,且提供了引力效应,把宇宙向外推。看似这个解释很合理,但是根据量子力学在数学上去计算空的空间应该有多少能量时,答案比期望的答案大了10^100 倍,所以这显然就错了。
另外还有一些解释,比如暗能量可能是渗透到空间中的新型力或者特殊场,这类理论有许多不同的版本,晦涩难懂,且都很难验证。也许500年后的人类回过头看今天的我们,发现我们关于暗能量的讨论滑稽不堪,就像我们现在看原始人解释星星,月亮一样。总而言之,暗能量加上暗物质的存在使我们不得不承认,我们对造物主造物的奥秘也许还是一无所知。