哈勃膨脹是什麼？

1929年，美國的天文學家哈勃發現宇宙中的星系正在逐漸的相互遠離，而且遠離和速度和星系的距離成正比，也就說離我們越遠的星系膨脹的速度越大，這就是著名的哈勃膨脹。

這種膨脹是一種全空間的均勻膨脹，就是說，無論在宇宙中的任何地方觀測，周圍的星系都在遠離觀測者，並且距離越遠，遠離速度越快。如何直觀地理解這一點呢？就像給一個有斑點的氣球充氣，氣球表面的斑點都在彼此遠離。同時，哈勃膨脹也告訴我們，在遙遠的過去所有的星系都距離的特別近，在理論上宇宙誕生於一個初始的大爆炸，這就是熱大爆炸理論。

我們知道，根據萬有引力定律，由於物質之間的引力是相互吸引的，無論輻射成分佔主導還是物質成分佔主導，宇宙都應該減速膨脹。然而，1998年超新星宇宙學專案組和高紅移超新星搜尋組分別發現宇宙在加速膨脹，這一重大發現很快斬獲了2011年的諾貝爾物理學獎。

解釋大致分為以下四類：

(1) 一些人對超新星宇宙學專案提出了質疑（顯然這是在挑戰諾貝爾獎的權威性），認為他提出的“標準燭光”是不成立的。

(2) 一些人認為我們所在的宇宙是一個非均勻宇宙，認為我們剛好處在宇宙的一個空洞中心，物質的不均勻分佈導致了宇宙加速膨脹的假象（但這與其他觀測實驗不相符）。 (3) 在大尺度上修改愛因斯坦引力理論，這類典型的有DGP模型和f (R) 模型。

(4) 引入負壓強的暗能量，最簡單的就是宇宙學常數，另一種可能是隨時間變化的動力學場。最後一種是科學界都普遍認可的理論。主要原因有兩點：1.愛因斯坦引力方程裡中允許包含宇宙學常數，在萬有引力為排斥力的時候可以解釋萬有引力現象。2.目前已有的觀測資料和宇宙學常數中的假設是一致的。

根據觀測表明，暗能量和暗物質佔據整個宇宙能量的95%, 因此暗能量主導了宇宙的膨脹和演化。

所以這種理論認為，在一定的條件下，暗能量的密度不會隨著宇宙膨脹而稀釋，反而越來越大，這聽起來有些不可思議。一些人馬上指出這違反了能量守恆定律，但仔細想想就會知道，因為引力也是有能量的，有一些類似重力做功產生的重力勢能。

同樣，由於引力有能量而且是負能量，在整個宇宙中引力產生的能量和其他所有其他能量之和保持為零。當然，這麼解釋還是目前一些不完善的地方，比如他的物理實現機制目前仍然不太明確。

科學家按照計劃，有望在未來十年將暗能量的觀測精度提高百倍。目前，暗能量 巡天（DES) 專案已經啟動，它已將四種暗能量觀測方法有效結合起來，有望大幅度改進當前的觀測精度。

未來十年內將啟動的大型暗能量專案還包括地面望遠鏡專案－大型綜合巡天望遠鏡（LSST) 計劃、空間專案－美國國家航空與航天局（NASA) 的廣視場紅外巡天望遠鏡（WFIRST) 計劃和歐洲空間局（ESA) 的歐幾里得空間計劃（Euclid) .

這些暗能量探測計劃有望在宇宙加速膨脹的研究方面取得實質性進展，為我們揭示宇宙的最終命運。

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