科學家：暗能量可能提供了除宇宙四種基本力的第五種力

最新的微波宇宙全圖，初步分析顯示宇宙的年齡為137億年，誤差為1％。第一代的恆星在大爆炸後2億年開始發光。

宇宙在「嬰兒期」的時候，光子和物質結合在一起，滿宇宙一片黑暗。一直到了宇宙大爆炸之後約30萬年，宇宙開始降溫，光子擺脫物質的束縛發散出來，宇宙各處的星球開始發光。隨著宇宙的膨脹，這其中的一部分光子轉變為微波，現在我們接收的宇宙微波背景輻射是在大爆炸後38萬年發射出來的。天文學家測量這些宇宙微波後繪出宇宙微波背景圖，之所以被稱為「背景圖」，是因為我們觀察者不論往哪一方向看，皆可偵察到微波的存在。

上面是一張最新的微波宇宙全圖，是美國航空航天局的科學家查爾斯·本勒特領導的研究小組與普林斯頓大學科學家大衛·斯佩格爾共同整理出來的，全部資料來自微波各向異性探測衛星的最新發現。微波各向異性探測衛星它的運行軌道距離地球約160萬千米，主要用於觀察宇宙微波背景輻射。其實，美國最早於1989年就發射了探測宇宙微波的衛星，這個衛星被叫做「宇宙背景輻射探測衛星」。由於技術方面的原因，當時這個衛星繪製的微波宇宙只是一張草圖，精度確實不夠高。因此，美國早在1996年開始研製微波各向異性探測衛星，與宇宙背景輻射探測衛星相比，微波各向異性探測衛星有著十分顯著的優點，技術上有了巨大的突破。

微波各向異性探測衛星觀察了形成於大爆炸後38萬年的宇宙微波背景輻射情況。根據科學家的推算，宇宙微波背景輻射目前的平均溫度僅有2.73K(絕對溫度)，並且在天空各方向存在一些特別微小的變化(只有平均值的十萬分之一)，一般認為今日複雜的宇宙結構可能起源於這些微小的溫度起伏，這些數據不僅可以提高科學家精確估計恆星形成的時間，更將幫助科學家了解宇宙的特性，並證實了宇宙大爆炸理論。

宇宙微波背景輻射不但可以測定宇宙的年齡，還可以測定宇宙的形狀。進一步的探測結果證實，宇宙像銀河系一樣是扁平的，而且一直在不斷地膨脹，「嬰兒期」宇宙的大小只有現代宇宙的千分之一。另外，一些科學家根據探測結果分析，宇宙是有限的，像一個大圓盤一樣。科學家通過微波宇宙圖了解到宇宙中原子佔4％，暗物質比例為23％，剩下的73％全部是暗能量。

暗物質

天文學理論認為：宇宙中除了存在常見的各種發光的星體外，還存在著一種既不發光，又不與光發生作用，卻具有萬有引力的物質，即暗物質。暗物質在宇宙中佔23％，它們像膠一樣，維繫在星系之間，保持著宇宙物質間的秩序。由於這些暗物質不發光，很難讓人感受到它的存在，直到20世紀30年代，科學家才從測量星系重量中發現，原來星系間竟隱藏著這樣一種暗物質，佔了很大分量。但是關於暗物質的一切，人們都知之甚少。事實上，科學家早發現星系的質量似乎比所有恆星、氣體和塵埃的可見質量要大得多，那麼，肯定還有某種物質尚未被發現，這些物質又究竟是什麼？暗物質由於它不發光(包括可見光、無線電波、微波、X射線和γ射線等)，所以人們就無法利用光來觀測它。暗物質是由什麼組成的？它有什麼性質？它在宇宙演化中的作用如何？它和現在已知的各種天體的關係又如何？對此，人們還知之甚少。目前人們搜索暗物質的目標是尋找超對稱粒子，若能夠成功，其意義不亞於發現反物質。

2016年2月6日，英國《獨立報》報道，英國天文學家經過3年的觀察和研究發現，宇宙的暗物質其實有很多「有悖常理」的特點，這其中最難以理解的特點就是它竟然是「熱」的。因為此前科學家都認為暗物質是冰冷的，

是一些死亡、遲鈍的宇宙「礦泥」，但是此次研究發現，暗物質其實也有溫度，它的溫度甚至比太陽表面的溫度還高。來年英國劍橋的科學家假設，如果暗物質是由氫原子組成的，那麼它的溫度就可能達到10000℃，它會放出很耀眼的光芒。但是實際上，儘管暗物質有那麼高的溫度，卻放不出光來。對於這一點，科學家感到很費解。

暗能量

暗能量的概念最早是由愛因斯坦提出來的，

但後來愛因斯坦把這個概念說成是他科學生涯中的大錯誤，因為它破壞了廣義相對論的優美性。從那以後，暗能量成了科學家爭論的話題。

現在，科學家明確了宇宙組成物質的比例是：4％是原子，

也就是形成各星球上的物質；23％為不知名的黑色物質，即暗物質；73％為一種神秘的黑色能量，也就是暗能量。科學家一般認為，暗能量不是物質，而更接近能量。根據計算，常規物質和看不見的暗物質加起來並不足以構成整個宇宙。剩餘成分就是暗能量。而且，最新證據，這種暗能量可能占宇宙總能量的2／3，它正在把宇宙中的星系及星系中的一切以史無前例的速度相互分離。

暗能量是如何被發現的呢？科學家主要是通過觀測類星體後獲得的。類星體體積相對較小而能量巨大。質量巨大的類星體會導致經過它們附近的光線等發生彎曲，使成像產生扭曲和變形，這一原理與光學透鏡類似，因而被稱為「引力透鏡」效應。科學家藉助設立在英國和美國的一些大型射電望遠鏡，共對數千個遙遠類星體進行了觀測，結果驚異地發現平均每700個類星體中就有一個受到「引力透鏡」的影響，其射電信號會發生彎曲，最終出現二個以上的「虛像」。科學家於是認為，這也許只有暗能量才能解釋。負責這一研究的英國曼徹斯特大學的伊恩·布朗教授說：「宇宙由暗物質所統治，這想法太奇怪了，值得大家去仔細研究驗證。」

至於，為什麼我們感受不到暗能量，科學家給出了這樣的解釋：在任何一個給定的空間里，暗能量的量很小，因此它的作用在日常生活中不能被感覺出。但在廣漠的宇宙空間中，其效果將非常強大，足以使星系和星系簇分離開。暗能量能使宇宙抵抗著引力而擴大，是推進宇宙膨脹的神秘力量。

最近的科學觀測發現，宇宙正處於一種加速的膨脹中，所有遙遠的星系都在飄離我們而去，並且飄離的速度越來越快！那麼是什麼樣的力量使宇宙在不可遏制地膨脹？研究表明，這就是澎湃在宇宙所有角落的神秘暗能量。

宇宙被暗能量所控制，而我們卻看不到它。科學家的說法是：我們一般人通常把星系之間沒有物質的真空地帶想像成「什麼也沒有」，但是，在理想狀態下，如果我們從星際空間中把其中存在的稀少的物質粒子全部移走，然後將所有穿過這個區域的輻射也全部屏蔽出去，再把這個區域徹底冷卻到絕對零度，這樣得到的空洞空間仍然會有某種殘餘的能量，這就是暗能量。

因此，有些科學家把暗能量稱為「真空能」。

暗能量可能提供了宇宙四種基本力(引力、電磁力、強力、弱力)之外的一種新的基本力——排斥力。

目前，關於暗能量的來源主要有二種理論：

第一種觀點認為，暗能量類似愛因斯坦「宇宙常數」所假設的，是一種從真空中瀰漫出來的能量，不會隨時間改變，強度固定。

第二種觀點認為，暗能量與一種變化的動態能量相關，能量導致目前宇宙加速膨脹。

但大多數科學家主張第一種觀點，因為人們發現暗能量有一個奇怪的特性，就是空間無論怎樣擴張，其密度總是恆定不變，而不會隨著空間的擴大而稀薄。空間每擴大一點，真空中的暗能量也就隨之增加一點，空間擴大的地方，就是暗能量產生的地方。與之相比，宇宙空間的物質總量卻是基本恆定的，當空間不斷擴大，物質的密度就會不斷下降，物質在宇宙中越來越稀薄。很明顯可以看出，隨著宇宙空間的擴張，暗能量在宇宙中所佔的比例將會越來越大。它所產生的宇宙斥力也越來越強大，很快就超過宇宙中的萬有引力，使宇宙的膨脹速度不斷加快，直到最後失控，結果把星系、恆星、行星、原子等一一撕裂，形成一場宇宙大崩裂！最後，時間也將終止。

之後還會發生什麼？宇宙會再循環聚合嗎？一切都不再可知。

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