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現在我們已經知道,宇宙起源於一次大爆炸。但是我們對於宇宙仍然知之甚少,目前宇宙處於什麼階段?宇宙的未來又會從哪個方向發展?也許“黑能量”的發現能給這些問題一個答案……

科學家們認識到,宇宙起源137億年以來,已經“長”得越來越大,這種急速影張,科學家稱之為“大爆炸”。

1998年兩組太空學家對遙遠的星系中正在爆炸的天體即超新星進行觀測,發現超新量比他們認為的暗淡。這意味著它們的距離比科學家原來認為的更遠了。造成這種情況的套一解釋是,宇宙的影脹在過去的某個時間裡加速了。科學家們觀測到有一種神奇的能量反作用於重心引力,使銀河系的分裂速度越來越快。這就好比從你手上掉下一本雜誌,它沒有像通常那樣“落”到地板上,相反,它突然受制於一股未知的引力,“茗"到天花板上去了!

起初,科學家們對這個結果表示懷疑。也許超新星變暗是因為它們的光被星際塵埃雲遮住了。也許超新星本身的光就比科學家所認為的暗。但是經過仔細檢查,所有的解釋都裝捲到了一邊,“黑能量”的假說出現了。

其實,有關反引力的想法並不新鮮。早在80多年前,愛因斯坦就已經把這種反引力反應包括在他的廣義相對論中了。為了解釋天體不會由於相互間的吸引力而擠到一起,愛因斯坦設想宇宙中應該還存在一種排斥力,它與引力相對抗,從而使宇宙保持穩定。他把這個排斥力稱為 “宇宙常數”。

21世紀初科學最大的還是“黑物質”和“黑能量”。黑物質存在於人類已知的物質之外,它的構成也和人類已知的物質不同。在宇宙中,黑物質的能量是人類已知物質能量的5倍以上。

黑能量更是奇怪,以人類已知的核反應為例,反應前後的物質有少量的質量差,這個差異轉化成了巨大的能量。黑能量卻可以使物質的質量全部消失,完全轉化為能量。宇宙中的黑能量是已知物質能量的14倍以上。

圍繞黑物質和黑能量,諾貝爾物理學獎獲得者李政道闡述了他的觀點,他提出了“天外有天”的說法,指出“因為黑能量,我們的宇宙之外可能有很多的宇宙" “我們的宇宙在加速地膨脹”, 且“核能也許可以和宇宙中的黑能量相輔相連"

科學家已經確知,黑能量組成了宇宙的三分之二。因此,在不瞭解黑能量之前,也不能清楚地瞭解宇宙。而且,黑能量是不能用標準的物理理論來預測的,這就意味著已有的基礎理論,也就是對於像電子、中子、夸克,以及它們之間的能量的構成理論,需要有一個大的提升。已有的物理學理論指導現代生活的主要部分,比如電子學、工程學和藥理學。誰知道一個更完全的物理理論會指導人類走向何方?

科學家們以前也面臨同樣的處境。20世紀前後,物理學家認為,他們差不多已經知道了自然界的一切。從17世紀牛頓的自由落體理論開始,科學家們已經成功地解釋了個又一個自然現象,從動力到光能,到熱能,到聲音,最終到19世紀晚期的電磁學。

但是從那以後,又發現了電波和微量原子,而這些現象隨著量子力學的發現而得到解釋。今天量子力學主宰了人類的生活,它存在於電腦晶片、醫療器械、手機、照相機、MP3和其他每一個現代電子裝置中。

現在歷史似乎又在重複。直到最近,科學家們還認為我們處在瞭解所有宇宙學的邊緣,現在出現了黑能量,是否黑能量會加快21世紀經濟引擎的旋轉?就像50年前量子力學推動了世界經濟的發展一樣。現在作這個結論也許言之過早,但是歷史是一個指南,以史為鑑,我們清楚我們正處在又一個巨大變革的邊緣。

黑能量的發現說明科學不囿於一套固定的理論。相反,科學家們觀察自然,然後歸結出理論來描述他們發現的各種自然現象,事實上科學是被自然推動的,而自然讓我們沒有選擇的餘地。它就是最高法則。

美國自然科學和能量部門已經集結力量,用太空衛星和地面望遠鏡探測黑能量,我們觀察到的黑能量的歷史,將對宇宙未來產生深遠影響。如果黑能量變得越來越弱,重心引力重新佔據主導地位,牽引宇宙成一體;如果黑能量隨著時間的推移變得越來越強,最終將分裂由衛星和行星被重心引力牽引組成的銀河系……當我們透徹瞭解了黑能量,我們就可以正確地預測宇宙的未來。

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