文明之尖 第三章 暗能量2

日本理化研究所发布新闻公报说，日本理化研究所的稻田直久和美国斯坦福大学的大栗真宗共同领导的研究小组，观测了宇宙空间中约2.3万个类星体，以求找到受“引力透镜效应”影响的类星体。

所谓“引力透镜效应”，就是当光波、电波等在星系、星系团、黑洞等具有巨大引力的天体附近通过时，这些波会像通过凸透镜一样发生弯曲，最终在地球观测结果中出现两个以上的“虚像”。

此次观测到的受“引力透镜效应”影响的类星体数目非常多，科学家们认为，这也许只有暗能量才能解释。他们的进一步分析表明，在假设暗能量占到宇宙成分的70%时，理论计算与实际观测的结果最为吻合。[6]

埃布尔星系团

埃布尔星系团

美国太空网研究表明，神秘的暗能量几乎确定的存在，尽管有些天文学家仍可能存在质疑。暗能量被认为是加速宇宙膨胀的物质。再经过两年的研究后，一支国际科研小组总结称，暗能量存在的可能性达到99.996%。但科学家对暗能量究竟是什么，仍知之甚少。

“暗能量是当代最大的科研谜题之一，所以很多科研学者质疑它的存在，这不足为奇。”英国朴茨茅斯大学的鲍勃·尼科尔这样说道。“但我们最新的研究让我们更加确信这种外来的宇宙重要组成部分真实存在——即使我们还不知道它是由什么组成的。”[7]

宇宙未来编辑语音

如果这些替代的暗能量理论能够成立，它们所指向的将是截然不同的宇宙未来：根据精质等动力学标量场（scalarfield）模型，宇宙的未来将复杂得多；也许将继续加速膨胀下去，也许会减缓膨胀的速度，甚至走向收缩，导致宇宙最终以与大爆炸相反的“大坍缩”（bigcrunch）收场。

如果据幽灵模型，暗能量将不断增大，也许导致宇宙以越来越快的加

暗能量

暗能量

速度膨胀。最终，宇宙将走向“大撕裂”（bigrip）。

精灵模型则给出了一个“振荡的未来”。张新民对《财经》表示，根据他提出的这一理论，整个宇宙将在加速膨胀和减速膨胀之间反复演绎，“大坍缩”和“大撕裂”这两种极端的情况都不会出现。

最大的困难，在于迄今为止，能够研究暗能量的手段仍然十分有限。最主流的仍然是借助超新星的观测。但有些人担心，特别是在宇宙早期，可能超新星的亮度也不是恒定的，它也有自己的演化过程。

即使这种担心可以排除，鉴于这些超新星距离地球非常非常遥远，观测它们的难度，在瑞斯看来就像在两个月球的距离之外观测一个60瓦的灯泡。即使哈勃望远镜具有非常高的敏感度，也存在难以消除的系统误差。

通过对大尺度宇宙结构（比如星系团等）的研究，或许能为暗能量提供新的线索。一旦暗能量存在的话，星系团的形成过程可能要更慢一些，因为引力需要先克服这种斥力。

一个空间探测计划斯隆数字巡天（SDSS）已经完成了第一阶段为期五年的运行，一旦全部完成之后，这一足以覆盖四分之一的天空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。

天朝科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST（大天区面积多目标光纤光谱望远镜）来观测超新星，从而探索在天朝首次进行暗能量实验研究的可能性。而利用伽马暴（超大质量星体爆发而形成的宇宙高能辐射），也许将为进一步研究更早期的暗能量提供间接手段。

北京师范大学天文系教授朱宗宏在接受《财经》记者采访时指出，对于伽马暴天文学的探索还处在初级阶段，有点类似于1998年暗能量刚被发现时的超新星天文学，但其某些性质，从长期来看仍然有可能用来研究暗能量。

那么，是否有可能利用实验室来直接研究暗能量呢？一些人已经宣称，可以利用纳米技术来实现这一目标。瑞斯在接受《财经》采访时表示，一些科学家也希望利用短距离（short-range）的引力实验，发现暗能量的线索。

美国加州理工学院（CIT）的物理学家西恩卡罗尔（SeanCarroll）也对《财经》记者强调，要找到一个更具确定性的模型，不仅需要天文学上的数据，可能更需要来自粒子物理学的证据。尤其是2007年即将在欧洲投入运行的大型强子对撞机（LHC），或许“我们可以期待”。

由于对暗能量的性质、包括与其他物质的反应机理还不清楚，很多科学家认为，短期之内还无法对实验室内的工作寄予太大希望；更为现实的渠道，或许仍来自天文观测。

如果不出意外，普朗克（PLANCK）探测器将于2007年一季度正式升空，它将对天空进行更加精密的探测。在接受《财经》记者采访时，皮尔姆特也表示，由它所在的实验室负责设计的超新星加速探测器（SNAP），按照计划将于2013年或者2014年升空。

“在未来五到十年中，我们对于暗能量的性质或许将有更加清晰的了解。”英国诺丁汉大学物理与天文学院教授克里斯托弗康瑟利斯（ChristopherConselice）对《财经》记者说。

几乎没有人否认，暗能量对于整个宇宙学乃至物理学而言，都是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格（StevenWeinberg）曾明确表示，“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”著名华裔物理学家、1957年诺贝尔物理学奖得主李政道也断言，暗能量将是21世纪物理学面临的最大挑战。

但是，何时是这个“绝对配得上诺贝尔奖”的问题的终点，这还是一个巨大的问号。正如卡罗尔在接受《财经》记者采访时所言，“目前还没有任何理论，配得上这一奖赏。”

瑞斯也对《财经》记者强调，理论工作非常困难。在这样一个十分前沿的领域，何时能取得突破，的确难以预测。

在康瑟利斯看来，一旦暗能量得以真正证实，1998年两个超新星观测小组的负责人皮尔姆特、施密特，以及其他从事宇宙背景微波辐射研究工作的，都是比较有可能的候选人。也就在2006年6月，皮尔姆特、施密特和瑞斯三人，因在这个领域的杰出贡献，共同分享了该年度的“邵逸夫天文学奖”。