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宇宙黑手暗能量

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100多亿年来，引力与暗能量的角力决定了宇宙今天的模样。宇宙加速膨胀的现实暗示，暗能量已经篡夺了宇宙的控制权。不仅如此，它还在幕后操控着宇宙的“居民”，插手恒星、星系和星系团的形成和演化。

直到1998年，天文学家才发现，我们忽略了宇宙中将近3/4的成分——暗能量(dark energy)。这种神秘的未知能量形式充斥在我们周围，轻轻地拖曳着我们，掌控着宇宙的命运，可我们对它几乎一无所知。公平起见，我们必须承认，有些研究人员早已预言过这种能量的存在，但即便是这些早有心理准备的人也会告诉你，检测到暗能量是20世纪宇宙学中最具革命意义的发现之一。这不仅是因为暗能量占据着宇宙的主体，更重要的是，如果暗能量的理论经得起时间的考验，我们可能还需要发展出一套全新的物理理论，来描述和解释它的性质。

暗能量是什么，它的存在意味着什么？科学家才刚开始尝试回答这些问题。暗能量对宇宙整体的作用泄漏了它的行踪，而人们逐渐意识到，暗能量不仅对整个宇宙有影响，似乎也能操控宇宙的居民，指引恒星、星系和星系团（galaxy cluster）的演化进程。虽然以前并没有意识到暗能量对这些结构的影响，但天文学家们几十年来一直在研究它们的演化过程。

讽刺的是，暗能量的无处不在，反而让人们很难意识到它的存在。暗能量与物质不同，它是均匀分布的，不会在某个地方聚集成团。不论是在你家的厨房，还是在星际空间，暗能量的密度都完全一样，约为10-26千克/立方米，相当于几个氢原子的质量。我们太阳系中所有的暗能量加起来，与一颗小行星的质量差不多，在行星的“舞蹈”中，几乎起不了作用。只有在巨大的空间尺度上和时间跨度上，才能体现出暗能量的影响力。

从美国天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）开始，观测天文学家就知道，除了最近的星系，所有星系都以极高的速度飞奔而去，离我们越来越远。这个速度与距离成正比：离我们越远的星系，退行（recession）速度就越大。传统观点认为，宇宙的大小是固定不变的，只是星系正在远离我们，但观测结果推翻了这种观点。实际上，不断拉伸的是空间结构本身，星系只是被裹挟在其中，离我们越来越远。另一个问题随之而来：膨胀的速率如何随时间演化。几十年来，科学家一直在努力回答这个问题。他们曾经推测，宇宙膨胀会越来越慢，因为星系之间的引力应该会阻碍向外的膨胀。

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