60亿年前，宇宙加速膨胀：揭秘宇宙的恐怖之谜

如果宇宙保持静态和稳定，并永恒存在，对于我们人类来说，倒是适宜居住。但令人担忧的是，正如人类有寿命一样，太阳也有寿命。太阳寿终正寝之时，地球上所有的生物都将灭绝。同样，宇宙也在动态中不断变化，终有一日迎来生命的终点。

宇宙诞生于138亿年前的大爆炸，其后不断膨胀。令人震惊的是，约60亿年前，宇宙开始加速膨胀。至今，人类也未探明其原因。

约100年前的20世纪初，科学家们认为宇宙是静态、永恒的。1915年，爱因斯坦发表广义相对论，后于1916年发表引力场方程。通过解析爱因斯坦引力场方程，多位科学家开始注意到宇宙正在膨胀的事实。

例如，1917年，荷兰科学家威廉·德西特提出，当宇宙收缩到一定规模后，达到无法继续收缩的极限值，之后有可能再次膨胀，无限扩大（德西特宇宙模型）。

威廉·德西特（1872—1934）

亚历山大·弗里德曼（1888—1925）

1922年，苏联科学家亚历山大·弗里德曼提出，宇宙有可能既膨胀，又收缩（弗里德曼宇宙模型）。

1927年，比利时宇宙物理学家、天主教神父乔治·勒梅特通过解释爱因斯坦引力场方程，独立导出了与弗里德曼宇宙模型相当的膨胀系数（勒梅特宇宙模型）。勒梅特预测，星系的远离速度与地球到银河之间的距离之间存在比例关系，并进一步求出了哈勃常数。

乔治·勒梅特（1894—1966）

爱德文·哈勃（1889—1953）

越是遥远的星系，越以更快的速度远离地球。换而言之，宇宙正在膨胀。1929年，美国天文学家爱德文·哈勃通过实际观测得出了这一结论。哈勃借助位于加利福尼亚州威尔逊山天文台的2.5米口径胡克望远镜，对各式各样的星系进行了分光观测（通过在望远镜上安装分光器，拍摄恒星光谱，以观测恒星），从恒星光谱分类中显示的红移量，发现越是遥远的星系，其远离的速度（后退速度）越快（仙女座星系等临近银河系的星系除外）。

在哈勃发现上述规律以前，发表了引力场方程的爱因斯坦本人，一直坚信宇宙是永恒不变、保持同一大小的。而且，为了反对宇宙膨胀理论，特意在自己的方程上添加了被称作宇宙常数的膨胀阻止常数。但是，当他赴威尔逊山天文台拜访哈勃，确认了宇宙正在膨胀这一观测事实后，为自己添加宇宙常数而感到羞愧。表示宇宙膨胀的这一定律叫作哈勃-勒梅特定律。由此，世人才知晓了宇宙并非永恒不灭的存在。

哈勃-勒梅特定律证实了宇宙正在膨胀。(www.xing528.com)

弗里德曼也注意到，宇宙中的物质相互之间产生重力作用。即使受到某种能量影响，物质在当前一直膨胀，一旦该能量开始衰竭，物质本身的重力将相应地逐渐增强，减缓其膨胀速度。

1998年，美国加州理工学院的萨尔·波尔马特教授团队与澳大利亚的布莱恩·施密特教授团队，各自并几乎同时发现了宇宙在约60亿年前就开始加速膨胀的惊人事实。

萨尔·波尔马特（1959年出生）

布莱恩·施密特（1967年出生）

两个研究团队关注的都是遥远星系中出现的Ia型超新星爆发现象。此类型的超新星爆发与前文介绍的重质量恒星生命晚期时发生的超新星爆发（Ⅱ型超新星爆发）不同，多发生于白矮星、红巨星等组成的双星上。

基于相同的物理原理，当恒星发展达到某一界限时，就会出现超新星爆发。Ia型超新星爆发出现时，无论在何时何地，爆炸释放的亮度与能量都是均一不变的。因此，其可见亮度是一个绝对值。对亮度差别进行调查，就能推算出从地球到该星系的距离。两个研究团队长期调查Ia型超新星爆发现象，解析了众多数据后，几乎同时得出了宇宙在约60亿年前开始加速膨胀的结论。

宇宙中存在某种力（斥力），导致了宇宙膨胀。重子物质与暗物质以重力（引力）的方式相互作用。产生斥力的来历不明的能量，则被科学家们命名为暗能量。将这些不明所以的物质冠以“暗”的名称，实属研究者们的无奈之举。

人类至今也没有弄明白使宇宙加速膨胀的暗能量究竟具有怎样的性质，实在是令人感到恐惧。

爱因斯坦为建立静态宇宙模型而在引力场方程内引入了宇宙常数，预言了暗能量的存在。因为当宇宙常数为正值时，可解释暗能量向宇宙整体释放斥力的效果。假设存在数值适当的宇宙常数，则可解释符合观测数据的宇宙加速膨胀现象。不过，仅仅假设宇宙常数，只不过是为了使公式符号合乎情理，并没有揭示出宇宙加速膨胀的本质。

一部分研究者将暗能量与真空能量结合起来研究。在量子物理学的场论中，宇宙诞生时，需要来自真空零点能的真空能量。但是，真空能量值要想满足通过观测得到的暗能量值（宇宙常数），仍差了120位以上的数值。

关于加速宇宙膨胀的原因，科学家们除了提出真空能量外，还提出了其他各式各样的假说，但无论哪一个假说，都无法进行充分解释。

被认为是宇宙加速膨胀原因的暗能量，依然神秘莫测。