第362章 人择

    张晓辰也曾经了解到华夏科学院理论物理研究所研究员李淼曾经半开玩笑地表示：“有多少暗能量专家，就有多少暗能量模型。”也许这种法不无夸张之处，但暗能量在理论方面的混沌状况，从中也可见一斑。

    其中，最具戏剧性的理论，则是复活爱因斯坦当年提出的“宇宙常数”（cosmologicalconstant）。1917年，被认为是整个20世纪最伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦（AlbertEinstein），为了建立一个稳态宇宙模型，最早提出了这个概念。不过，后来就连他本人也承认，“宇宙常数”只是一个错误的概念。

    但暗能量的存在，则为宇宙常数提供了新的可能性。如果暗能量就是这个宇宙常数的话，那么它的力量强弱将只和宇宙的大有关。随着宇宙的膨胀，其体积逐渐增大，因而暗能量也将逐渐增大。最终，它会达到一个临界点，使得宇宙从减速状态变成加速状态，并且一直加速下去。

    但是，宇宙常数距离成为一种确定性的暗能量理论还差得很远。一些科学家半开玩笑地，按照这种模型，宇宙将一成不变地加速膨胀下去，未免太“枯燥”（boring）了一些。当然，最为致命的是，按照量子场论计算出来的宇宙常数，比文观测获得的上限至少也要高出10的120次方倍。

    一个最为诡异但不乏科学依据的解释，是“多宇宙论”。观测和理论或许都没有错，事实上，在我们生存的宇宙之外，还存在多到无法计数的其他的宇宙。科学家们可以想像到的宇宙数量不是以万或者亿来计算的，很可能多到10的1000次方个。每个宇宙都有不同的宇宙常数，而我们恰恰生存在一个宇宙常数很的宇宙郑仿佛冥冥之中有一个“上帝之手”，把一个适合智慧生命生存的宇宙呈现面前。

    但对于这种寄希望多宇宙存在的“人择原理”（anthropicprinciple），在文学家和物理学家中间都存在很大的争议。更为尖锐的批评，则认为这种解释与其是一种科学理论，倒不如更像一种宗教信仰。

    作为宇宙学中的“黑暗区域”，人们对神秘的暗物质和暗能量了解很少，来自巴斯控区大学理论物理系研究人员森德拉认为根据过去的观测，我们发现宇宙中大约有5%是由普通物质组成，即我们看到的星系、恒星等，还有22%为暗物质，我们知道暗物质的存在是因为它可以通过引力影响普通的物质，剩余的不到70%则是暗能量，这就是暗物质和暗能量占据了宇宙中绝大部分的质能，而暗能量则影响着宇宙加速膨胀的机制。

    如果不存在暗能量，宇宙膨胀速度就会被物质引力所减慢，而暗能量是通过何种方式导致宇宙加速膨胀还不得而知，对此，研究人员森德拉在她的博士论文中进行了研究，其标题为《加速膨胀中的宇宙学：观察和现象学的研究》。本项研究始于暗能量可能是动态ΛCDM模型假，这是目前最广泛的大爆炸宇宙学模型，也被称为Λ-冷暗物质模型，其通过宇宙学常数来解释宇宙加速膨胀。但是，有些观测现象无法用这个模型来解释，我们所寻找的动态暗能量会随着时间产生变化。

    研究人员森德拉利用数学和统计学工具针对所提出的模型进行了比较，通过多种版本的比对，认为我们可以看到的暗能量状态方程存在“-1”的分界线，如果对应的状态方程于或大于-1，那么宇宙就不会是这个样子，但是其中仍然存在较高比例的误差。根据森德拉的计算，这些数据都符合动态的暗能量，而具体的结果尚未发布。本项研究中，森德拉和2011年诺贝尔物理学奖得主合作提出了一种新的研究暗能量状态方程的模型，其目标是统一暗能量和暗物质。

    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组，，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。

    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，一支国际科研组总结称，%。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——即使目前我们还不知道它是由什么组成的。”

    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”这两种极赌情况都不会出现。

    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。但有些龋心，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（SDSS）已经完成邻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空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。

    中国科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST（大区面积多目标光纤光谱望远镜）来观测超新星，从而探索在中国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。