愛因斯坦能量理論對嗎？我國科學家發現「暗能量隨時間演化」

多年來，宇宙始終給人一種神秘的感覺，由此也引發了不少科研人員的無盡探索。1997年12月，作為「大紅移超新星搜索小組」成員的哈佛大學天文學家羅伯特·基爾希納曾經根據超新星的變化顯示，發現宇宙膨脹速度非但沒有在自身重力下變慢，反而在一種看不見的、無人能解釋的、神秘力量的控制、推動下變快。於是，人們猜測：宇宙可能處於一種不同於普通物質的一切屬性及其存在和作用機制的物質的控制、作用之下。科學家將它稱之為「暗物質」。目前，研究表明：27%的宇宙是由暗物質組成的，暗物質就像膠水一樣把所有物質連接在一起。新的一項研究還發現，一部分暗物質正在消失，而導致他們消失的原因則是暗能量。

那麼，何為暗能量呢？暗能量是驅動宇宙運動的一種能量。它和暗物質都不會吸收、反射或者輻射光，所以人類無法直接使用現有的技術進行觀測。關於暗能量概念的起源，還得追溯到科學巨匠愛因斯坦。他在1915年提出的廣義相對論導出的一組引力方程式，方程式的結果都預示著宇宙是在做永恆的運動，這個結果與愛因斯坦的宇宙是靜止的觀點相違背。為了使這個結果能預示宇宙是呈靜止狀態，愛因斯坦又給方程式引入了一個項，這個項稱之為的「宇宙常數」。

實際上，關於暗能量的研究，所有矛盾的焦點都集中在真空是否具備力的屬性這個問題上，如果真空一旦被證明具備力的屬性，那麼「真空力」就成為獨立於萬有引力、電磁力、強力和弱力之後在自然界中普遍存在的第五種自然作用力即「第五種力」；真空就是物理學史上已經被拋棄的「以太」；而「以太」其實就是真空的某一種效應；那麼真空也就是占整個宇宙96%以上的份額並控制著整個宇宙的神秘能量—「暗能量」，這一切就因為真空有力而變為現實、變為可知的。

近日，中國科學院國家天文台宣布了一項最新研究成果，由國家天文台趙公博研究員帶領的國際大型星系巡天SDSS—III(BOSS)合作組，經過對最新天文觀測數據的分析，發現了暗能量隨時間演化的證據。

該團隊從2016年開始採用最新觀測數據和方法，憑藉高精度測量得到了重子聲波振蕩信號。基於此測量，趙公博領導的國際研發團隊利用已開發的暗能量重建方法，發現暗能量狀態方程隨時間演化的證據。趙公博表示「這意味著暗能量的本質可能不是真空能，而是某種動力學場。」此外，他還稱，未來5至10年，期待著包括eBOSS及國家天文台參與合作的DESI、PFS等國際天文觀測項目幫助人類揭開暗能量之謎。

目前，這一研究成果成果已經發表在國際頂級科學期刊《自然》天文專刊上，並於9月5日在《自然天文》的「新聞與觀點」（News & Views）欄目發表國際知名學者撰寫的解讀文章。文章稱，趙公博及其合作者的發現可以解決目前不同類型觀測數據之間的不自洽，重建了暗能量狀態方程的演化歷史，並指出下一代大型的巡天觀測可能決定性地發現暗能量動力學。

暗能量對宇宙整體的作用泄漏了它的行蹤，人們逐漸意識到，暗能量不僅對整個宇宙有影響，似乎也能操控宇宙的居民，指引恆星、星系和星系團（galaxycluster）的演化進程。雖然以前並沒有意識到暗能量對這些結構的影響，但天文學家們幾十年來一直在研究它們的演化過程。我們期待未來我國在天文研究領域取得更大的突破。

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