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龍騰世紀 科幻題材資料 相對論的發現-暗能量 文 / 編輯手札

    宇宙常數死而復生——暗能量

    在發現了宇宙膨脹這個事實後,愛因斯坦就急急忙忙把他方程中的宇宙常數項去掉了,並認為宇宙常數是他「一生中最大的錯誤」。隨後,宇宙常數被拋進歷史的垃圾堆。

    然而造化弄人,幾十年後,宇宙常數又像鬼魂般的復活了。這次宇宙常數的復活要歸因於暗能量的發現。

    1998年,天文學家們發現,宇宙不只是在膨脹,而且在以前所未有的加速度向外擴張,所有遙遠的星系遠離我們的速度越來越快。那麼一定有某種隱藏的力量在暗中把星系相互以加速膨脹的方式撕扯開來,這是一種具有排斥力的能量,科學家們把它稱為「暗能

    量」。近年來,科學家們通過各種的觀測和計算證實,暗能量不僅存在,而且在宇宙中占主導地位,它的總量約達到宇宙總量的73%

    ,而宇宙中的暗物質約占23%、普通物質僅約占4%.我們一直以為滿天繁星就已經夠多了,宇宙中還有什麼能比得上它們呢?而現在,

    我們才發現這滿天繁星卻是「弱勢群體」,剩下的絕大部分都是我們知之甚少或乾脆一無所知的,這怎麼不讓人感到驚心動魄呢!

    事實上,早在1930年,就有天體物理學家指出,愛因斯坦那加入了宇宙常數的宇宙學方程並不能導出完全靜態的宇宙:因為引力

    和宇宙常數是不穩定的平衡,一個小小的擾動就能導致宇宙失控的膨脹和收縮。而暗能量的發現告訴我們,愛因斯坦那作為與引力相

    抗衡的宇宙常數不僅確確實實存在,而且大大擾動了我們的宇宙,使宇宙的膨脹速率嚴重失控。在經歷了一系列曲折後,宇宙常數正

    在時間中復活。

    宇宙常數今日以暗能量的面目出現在世人面前,它所產生的洶湧澎湃的排斥力已令整個宇宙為之變色!暗能量和引力之間的角力

    戰自宇宙誕生起就沒有停止過,在這場漫長的戰鬥中,最舉足輕重的就是彼此的密度。物質的密度隨著宇宙膨脹導致的空間增大而遞

    減;但暗能量的密度在宇宙膨脹時,變化得非常緩慢,或者根本保持不變。在很久以前,物質的密度是較大的,因此那時的宇宙是處

    於減速膨脹的階段;現今的暗能量密度已經大於物質的密度,排斥力已經從引力手中徹底奪得了控制權,以前所未有的速度推動宇宙

    膨脹。根據一些科學家的預測,再過200多億年,宇宙將迎來動盪的末日,恐怖的暗能量終將把所有的星系、恆星、行星一一撕裂,

    宇宙將只剩下沒有盡頭的寒冷、黑暗。

    暗能量的發現,也充分地體現了人類認知過程又走進了一個「悖論怪圈」:即宇宙中所佔比例最多的,反而是最遲也是最難為我

    們所知曉的。一方面人類現在對宇宙奧秘的瞭解越來越多,另一方面我們所要面對的未知也越來越多。而這日益深遠的未知又反過來

    不斷刺激著人類去探索宇宙背後的真相。

    暗能量是怎麼來的?它將如何發展?這已經是21世紀宇宙學所面臨的最重大問題之一。
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