我們在講到暗物質(zhì)的時候，講到過 4 種基本的力。暗物質(zhì)可能有引力和弱相互作用，那么暗能量呢？

01 暗能量起斥力的作用？

暗能量連弱相互作用都不可能有。它只通過引力與物質(zhì)相互作用，尤為奇葩的是，它展現(xiàn)出負(fù)壓強(qiáng)的特性，在宇宙中扮演著產(chǎn)生斥力的角色。

那么我們大致可以這樣描述宇宙膨脹：

剛發(fā)生大爆炸的時候，宇宙膨脹極快，那時候暗能量的力量比引力要顯得弱小，引力大于斥力，所以，宇宙就是減速膨脹。但等到宇宙足夠大了，物質(zhì)足夠稀薄了，物質(zhì)相互之間變遠(yuǎn)了，引力開始變?nèi)趿?，弱到一定程度，被暗能量翻盤壓倒，大約在 70 億年前，引力輸給了暗能量的斥力。于是宇宙開始加速膨脹一直到今天。

從宇宙膨脹先減速、后加速的情況來分析，暗能量似乎不會隨著宇宙尺度的擴(kuò)大而被分?jǐn)?，它似乎和宇宙的尺度沒關(guān)系。似乎暗能量是處處均勻、處處一致的。難道，神秘的暗能量就是當(dāng)年愛因斯坦場方程里那個號稱最大錯誤的宇宙常數(shù)嗎？

的確，宇宙常數(shù)可以體現(xiàn)為一種排斥效應(yīng)，這是個非常合理的解釋。常數(shù)就意味著不變，當(dāng)然不會隨著宇宙的尺度發(fā)生變化，也不會有均勻不均勻的問題。所以說，愛因斯坦的確夠厲害，連犯錯誤都能歪打正著。

02 絕對真空根本不存在？

目前估計(jì)，單位空間中蘊(yùn)含的暗能量的數(shù)值是非常非常非常小的。因此我們在實(shí)驗(yàn)室里面也沒辦法測量出來。哪怕達(dá)到星系級的尺度也看不出暗能量有多大的本事。但是，最可怕的一點(diǎn)就是，它處處都一致，空間越大，暗能量的總量也就越大。所以，在整個宇宙尺度上，引力就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是暗能量的對手了。

假如暗能量真的是愛因斯坦添加的宇宙常數(shù)，這個數(shù)值到底有多大？這個東西是與普朗克常數(shù)、萬有引力常數(shù)一樣的基本常數(shù)嗎？我們?nèi)匀徊恢肋@個常數(shù)是因何而來。我們只是為了解釋某種現(xiàn)象而硬塞了一項(xiàng)數(shù)值進(jìn)去。

下面給大家介紹科學(xué)家們對暗能量產(chǎn)生的一個猜想。

先說一個基本概念，叫“真空能”。

對于量子物理學(xué)家來講，這個世界上根本不存在絕對的真空。所謂真空，從微觀層面來說，它其實(shí)是沸騰的粒子海洋，基本粒子會成對憑空出現(xiàn)，又憑空消失。真空之中其實(shí)蘊(yùn)含著能量，但是，我們?nèi)粘５墓ぷ魃顝膩硪哺杏X不到這種能量的存在。因?yàn)槲覀冴P(guān)心的是能量的變化、能量的差值，而不是能量的絕對值。

絕對的真空不存在

比如說，我們說喜馬拉雅山是世界最高峰，海拔 8844 米，都說馬里亞納海溝是世界最深的深淵，最深處在海平面以下 10916 米。

我問你，海拔 0 米是在什么地方？對，海平面。我們?yōu)槭裁炊际菑暮Ｆ矫嫠闫鹉?？我們?yōu)槭裁床豢紤]腳底下還有 6400 公里的地球半徑呢？因?yàn)檫@么做最方便。

海平面

與此類似的還有溫度，0 攝氏度可不代表沒有溫度哦。

同理，科學(xué)家們也把真空視為能量的 0 點(diǎn)。這樣計(jì)算是最方便的。反正在一般情況下，你也找不到比真空的能量更低的東西了。因此，真空能也叫“零點(diǎn)能”。

03 “第五元素”

但是，在計(jì)算宇宙之中的總能量的時候，似乎不能忽略真空本身具有的能量。假如真空能量計(jì)算值可以和觀測數(shù)值相匹配，那么科學(xué)家們就有把握認(rèn)為，宇宙常數(shù)的實(shí)質(zhì)就是長期被大家忽略的真空能。

可惜計(jì)算出來的數(shù)值大相徑庭。天文學(xué)觀測的數(shù)值一般誤差都很大。能搞對數(shù)量級也就很不錯了。哈勃最開始測量仙女座星系的距離有 80 萬光年，現(xiàn)在我們已經(jīng)修正到了 250 萬光年?？墒钦婵漳芎桶的芰坎粚儆谶@種誤差量級，不幸的是，多數(shù)粒子物理理論預(yù)言的真空能比暗能量大了 120 個數(shù)量級。一個數(shù)量級代表 10 倍，120 個數(shù)量級代表著 1 后面 120 個零倍，這是一個大到難以想象的數(shù)字。

理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。雖然真空能從理論上分析的確很有道理，但是數(shù)字完全對不上。量子物理學(xué)家們也懵了，雖然量子物理學(xué)家們很擅長消除計(jì)算中出現(xiàn)的無窮大，但是這回他們沒有搞定，多出來的真空能他們怎么也沒辦法抵消掉。畢竟到現(xiàn)在為止，量子力學(xué)和廣義相對論都是無法調(diào)和的，搞不定才是常態(tài)。

不管是哪種理論，暗能量的斥力特性都是必須保留的，處處均勻的特性也應(yīng)該得到保留。關(guān)于暗能量的猜想，還有一個叫標(biāo)量場理論，這個理論外號叫做“第五元素”。

04 宇宙未解之謎

我們在講暗物質(zhì)的時候，講到過修正牛頓動力學(xué)。對于暗能量來講，同樣是支持修正牛頓動力學(xué)這幫科學(xué)家們施展的舞臺。他們或許只要把某條簡單的曲線多扭幾個彎就可以和觀測匹配得不錯。但是他們的理論總是沒什么人喜歡，況且我們在講暗物質(zhì)的時候，牛頓修正力學(xué)理論還遭到了重創(chuàng)。

到現(xiàn)在為止，也沒人知道暗能量到底是什么東西。但是科學(xué)家們已經(jīng)公認(rèn)，宇宙大爆炸開始的一瞬曾經(jīng)有過暴漲的階段，膨脹速度極快，似乎那時候宇宙常數(shù)特別大。暗能量在空間上處處均勻，似乎是個常數(shù)。但是在時間維度上呢？過去的宇宙常數(shù)和今天的宇宙常數(shù)是一樣的嗎？總之，關(guān)于暗能量的許許多多問題，都依然是世界未解之謎。

就像魔方一樣，暗能量的難題變得越來越難以破解

在理論物理學(xué)界，流傳一句話：說有多少個暗能量學(xué)者，就有多少種暗能量猜想。

這句帶有點(diǎn)兒調(diào)侃性質(zhì)的話，道出的其實(shí)是我們?nèi)祟惸壳皩Π的芰康臒o奈，這是一個巨大的宇宙未解之謎。

在我們的生活中，暗能量這個詞經(jīng)常會被一些搞偽科學(xué)的，或者神秘主義愛好者所利用。他們把暗能量當(dāng)作是許多超自然現(xiàn)象的解釋，甚至還有用暗能量來解釋神佛鬼怪和靈魂的。你一定要記住一點(diǎn)，暗能量只有在整個宇宙這樣的大尺度上才能體現(xiàn)出來，甚至在銀河系這樣的尺度中，暗能量的效應(yīng)都幾乎觀測不到。記住了這一點(diǎn)，你就能有理有據(jù)地識別出偽科學(xué)了。