1998年，美国的两个科研团队在对超新星的观测中发现，今天的宇宙正在以加速方式膨胀。而推动宇宙膨胀的是一种不为人知的物质组分。从此，对于暗能量的研究成为了今天物理界十分热门的课题。它对于揭开宇宙的起源，宇宙的发展过程以及最终的结局都有十分重要的意义，同时对于探究质量的本质也十分重要。在近期对于暗能量的研究已经有了突破性进展，Wilkinson微波各向异性探测器( WMAP) ，Sloan数字巡天( SDSS)和超新星( SN)等天文观测实验对宇宙学相关参数的精确测量，使得我们进入了精确宇宙学的时代。对这些观测数据的综合分析强有力地支持了“暴胀+暗物质+暗能量”的标准宇宙学模型，在人类探索宇宙奥秘和物质结构的道路上无疑是一个光辉的成就[1]。
1. 暗能量问题的起源
1.1 暗能量问题的提出
暗能量问题提出于10年前，当时由美国空间望远镜科学研究所Adam Riess领导的研究小组在《天体物理学杂志》上发表论文称，宇宙正在以加速方式膨胀，并非以许多学者认为的变慢或者开始收缩。这一证据的发现影响是巨大的：宇宙在大尺度范围上不但存在着一种比引力更加强大的反作用力，而且这种“力”组成了宇宙结构的四分之三还多。科学家对此做出的解释是，宇宙中存在“暗能量”，这种能量的特点是呈“排斥力”、“负压”。与我们熟知的物质不同，它不具备我们所熟知的物质的许多物理性质。
“暗能量”是否存在，是当今物理学、宇宙学研究中的一个热点问题。如果暗能量一旦被证实真的存在，那么它将成为独立于强力、弱力、电磁力、万有引力之外自然界普遍存在的第五种自然作用力。本文来自优*文^论'文/网，
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近期的研究表明，我们所了解的物质世界只占宇宙总量的4%，而其中占宇宙96%的是我们看不见、不了解的东西（暗物质和暗能量）。暗能量约占宇宙总量的73%左右，其表现的基本性质是具有负压，在宇宙空间中的分布是完全均匀的而且不结团。
1.2 宇宙加速膨胀的暗能量解释
1998年的两个超新星研究团队在对超新星爆发进行观察时意外发现，高红移Ia型超新星爆发的光度距离明显大于只含暗物质和普通物质的减速宇宙膨胀模型的预期值。理论研究表明，一个星球当其发生爆炸时，我们可以通过数据分析知道其质量。一定质量的物体在发生爆炸时，所释放出来的电磁波的频率以及波长是一定的。但是，当我们对超新星Ia的爆发进行观测时发现，超新星爆发所具有的辐射频率明显高于理论值（从电动力学我们知道，任何运动着的物体都在辐射电磁波，而由于运动速度不同辐射的电磁波也会不同）我们通常认为随着时间的推移，宇宙中的物体应该是一个匀速运动过程（在没有外力作用下时）或者是一个减速过程。超新星Ia的观测否定了这一假设。因为，超新星爆发的辐射频率在增加（速度越快的物体辐射电磁波的频率越高），这充分证明了宇宙正在做加速膨胀运动。
为了解释宇宙为什么会加速膨胀，天文学家和物理学家们将面临三种选择：
第一种方式是，将广义相对论进行修改。广义相对论能够解释各类引力问题。但是，或许在宇宙尺度下，广义相对论不一定完全正确，只有在通过大量的实验观测基础上对相对论进行适当修改，使这个通过修改后的广义相对论能够很好的解释宇宙加速膨胀。在解释加速膨胀方面，目前，最具代表性的是引力理论(科学家认为，或许在宇宙的大尺度范围上，引力的作用方式和表现形式可能与其在小尺度范围上截然不同)。这个理论的依据在于，把广义相对论下的引力理论做适当的修改。但是，这样的理论目前还未得到实在的实验数据予以支持[2]。
第二种理论解释认为，宇宙是一个均匀的结构。我们所生存的宇宙在大尺度空间中是均匀分布的，但是，在小尺度空间范围内表现为明显的不均匀性。一个很棘手的问题是，在非均匀状态下能否对宇宙加速膨胀进行合理的解释。
第三种理论解释认为，宇宙加速膨胀是由于暗能量引起的，暗能量是具有负压的能量。这是目前最为流行的一种理论，在广义相对论的基础上可以引入负压强。比如爱因斯坦提出的宇宙常数，目前的理论观测证实引入宇宙常数是完全科学而且正确的。在宇宙微小尺度范围内观测数据与引入宇宙常数的广义相对论理论是一致的。常识告诉我们宇宙中除了已知的天体所占据的空间以外，其他部分完全被真空所占据。但是，所谓的真空是不是真的什么东西都不存在呢（或许真空完全充斥着暗能量）？目前，观测暗能量最主要的任务是确定暗能量的基本属性以及其所具有的性质。科学家普遍认为暗能量参与的是弱相互作用，在小尺度范围内密度极低，易受环境影响，由于暗能量的“脆弱性”使得在天文观测中极其复杂而且困难，这也给现代的天体物理学甚至对高精度仪器的研究提出了新的严峻的挑战。
澳大利亚墨尔本的斯威本科技大学的克里斯•布莱克(Chris Blake)博士是支持暗能量存在的专家之一。他说：“暗能量的神秘之处就像是你向上抛出一个球，随后你发现它非但不是以我们熟知的方式做减速运动反而是以加速的方式远离我们，并且越飞越快。这样的结果告诉我们，暗能量是一个宇宙常数，如果只考虑引力，我们不可能观察到这样的现象。”
天文学家在上世纪80年代中期对于宇宙大尺度结构、宇宙微波背景辐射、引力透镜、哈勃常数和宇宙的年龄的测量以及数字模拟，逐步意识到宇宙的平均物质密度只是宇宙中临界密度的一小部分[3]。而占宇宙临界密度大部分的是暗物质密度和暗能量密度。
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