黑暗的宇宙

李杰信

目前專(zhuān)家共識(shí)，我們的宇宙，由73%黑暗能量（dark energy）、23%黑暗物質(zhì)（dark matter），和4%我們熟悉的物質(zhì)組成。

先談?wù)勎覀兪煜さ哪?%的物質(zhì)。

中學(xué)時(shí)死背周期表：氫氦鋰鈹硼、碳氮氧氟氖、鈉鎂鋁硅磷……，朗朗上口，互相炫耀?；瘜W(xué)老師循循善誘：這些可是組成天地間所有物質(zhì)的基本元素，記住三、五十個(gè)，終生受用不盡。幾十年過(guò)去了，這些組成天地間100%物質(zhì)的基本元素，曾幾何時(shí)，竟然跌份縮水，成4%了？宇宙96%物質(zhì)已不在人類(lèi)周期表管轄范圍之內(nèi)？

15世紀(jì)前，人類(lèi)意氣風(fēng)發(fā)，自認(rèn)雄踞宇宙中心。哥白尼和開(kāi)普勒粉碎了這個(gè)美夢(mèng)。好，就讓太陽(yáng)做中心吧！但伽俐略又看到太陽(yáng)系以外還有好多個(gè)太陽(yáng)，我們只偏居銀河系一個(gè)不起眼的角落。厲害的還有哈勃（Edward Hubble），在20世紀(jì)初，沖出10萬(wàn)光年小小的銀河系，看到宇宙竟然還有成千上萬(wàn)個(gè)像銀河系一樣的星系。1990年代，哈勃望遠(yuǎn)鏡上天，一眼看到了137億年前“大霹靂”時(shí)的宇宙盡頭，再加上對(duì)一些“超新星”和宇宙背景電磁波的精確測(cè)量，發(fā)現(xiàn)：不得了?。∮钪婧孟癖灰粋€(gè)巨大的“反重力場(chǎng)”力量向外推，另外從星系間互動(dòng)的速度，也發(fā)現(xiàn)宇宙的實(shí)際總質(zhì)量，都比我們能看到的物質(zhì)，要多出5、6倍之多?！胺粗亓?chǎng)”力量是怎么來(lái)的，我們不知，多出的質(zhì)量是怎么來(lái)的，我們也不知。因?yàn)椴恢?，所以我們只能稱(chēng)它們?yōu)椤昂诎怠蹦芰亢汀昂诎怠蔽镔|(zhì)。雖然這些“黑手黨”身影藏在暗處，但它們的作為卻是欲蓋彌彰，占據(jù)宇宙73%加23%，絕對(duì)強(qiáng)勢(shì)的比例，比人類(lèi)周期表上宇宙元素的總和，還多出24倍！

人類(lèi)把宇宙主人位置拱手相讓?zhuān)?yáng)系也不是銀河系的貴族區(qū)，銀河系只是宇宙上億個(gè)星系中的一個(gè)。到此為止，人類(lèi)還能阿Q精神：我們小歸小，但和整個(gè)宇宙組成材料相同，大家還是血脈相連的好親戚。而“黑暗”能量和“黑暗”物質(zhì)出現(xiàn)后，人類(lèi)竟然淪落成宇宙微不足道的另類(lèi)分子，連組成生命的材料都不是宇宙的首選設(shè)計(jì)！人類(lèi)呀，認(rèn)命吧。

宇宙對(duì)人類(lèi)的蔑視還沒(méi)罷休。人類(lèi)以有限的能力，發(fā)現(xiàn)我們能以電磁波光速偵測(cè)到的宇宙，年齡為137億年。我們的宇宙可能是一個(gè)更大宇宙中的一個(gè)小孤島宇宙。我們的宇宙像小孤島，因?yàn)槲覀冏疃嘀荒芑赝?37億年前發(fā)出的光，而比137億年更老的宇宙，即使漂蕩其間，我們永遠(yuǎn)看不到?，F(xiàn)在人類(lèi)變得特謙虛，現(xiàn)在看不到，或永遠(yuǎn)看不到的東西，已然不敢說(shuō)它不存在了。宇宙學(xué)家想通了這一點(diǎn)，就打開(kāi)了想象力，反正無(wú)法以科學(xué)驗(yàn)證，只要不違背我們這個(gè)宇宙的物理定律就行?，F(xiàn)在專(zhuān)家們認(rèn)為，“平行宇宙”（parallel universe），或稱(chēng)“多重宇宙”（multiverse）可能存在。各宇宙因出生成長(zhǎng)凋謝過(guò)程不同，所以就各有各不同的物理常數(shù)和定律。并且，這些宇宙的數(shù)目應(yīng)為無(wú)窮，此起彼落，互動(dòng)連連，生死循環(huán)，沒(méi)完沒(méi)了，才能以科學(xué)思維解釋?zhuān)瑹o(wú)需引進(jìn)“造物主”上帝的概念。

過(guò)去500多年來(lái)，人類(lèi)一再被宏偉的宇宙羞辱和修理，知識(shí)越累積，人類(lèi)越無(wú)知。我們充滿異類(lèi)黑暗玩意的137億光年大小的宇宙，僅僅可能是無(wú)限多個(gè)宇宙的一員。宇宙多到連名冊(cè)都無(wú)法建立，渺小的人類(lèi)還談得上在宇宙占據(jù)著怎樣的地位嗎？

但是，人類(lèi)在宇宙占據(jù)的地位畢竟是一個(gè)重要課題。不管宇宙有多大，我們多渺小，你和我在此熱烈地討論這件事，就給宇宙注入了無(wú)比的活力和歡樂(lè)。我們雖是另類(lèi)材料組成，但物以稀為貴，人類(lèi)可能是宇宙的鉆石呢！

我們的宇宙73、23和4這個(gè)比例，不能說(shuō)只是為人類(lèi)設(shè)計(jì)的，但這個(gè)比例卻制造出一個(gè)絕對(duì)特殊的環(huán)境，孕育出了有智慧的生命。73、23和4這三個(gè)數(shù)目字，玄機(jī)深藏，我們?cè)囍庾x一下。

臨界密度

1920年代，哈勃發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙像是充氣中的氣球，不停地膨脹。觀測(cè)到宇宙膨脹，的確是件了不起的大事，但由此引發(fā)出的問(wèn)題更需要解決。宇宙為什么會(huì)膨脹？它就這么永遠(yuǎn)膨脹下去嗎？星系間的萬(wàn)有引力能抵消這股膨脹力量，再把宇宙往回拉成收縮狀態(tài)嗎？

宇宙膨脹總得有個(gè)起點(diǎn)。1960年代發(fā)現(xiàn)了宇宙背景電磁波，目前就定下以137億年前的“大霹靂”事件，做為宇宙膨脹的開(kāi)始。宇宙脹呀脹地往外飛了80多億年，突然間膨脹速度加快，好像有巨大的黑暗能量在暗中推動(dòng)，離奇到不可思議。更令人膽戰(zhàn)心驚的事，就是宇宙間充斥著看不見(jiàn)的黑暗物質(zhì)，帶著螺旋星系飛快轉(zhuǎn)動(dòng)，包括我們銀河系在內(nèi)。

發(fā)生了這么多事，我們總得整理出一個(gè)頭緒。人類(lèi)的本性希望宇宙千秋萬(wàn)世不要變化，今天夜里看到的星星，最好萬(wàn)代以后的子子孫孫也能欣賞贊嘆。人類(lèi)在地球能生存的年限，以目前收集到的古生物化石記錄估計(jì)，不到一千萬(wàn)年，如白駒過(guò)隙，轉(zhuǎn)瞬滅絕。宇宙幾百億年后最終的膨脹或收縮，其實(shí)對(duì)人類(lèi)而言, 本不需操心，可謂干卿何事？但人類(lèi)就是老大不愿意讓宇宙膨脹到“大撕裂”（big rip），或最終以“大擠壓”（big crunch）收?qǐng)?。雖然這些事件發(fā)生時(shí)，人類(lèi)肯定早已從宇宙蒸發(fā)，做不成現(xiàn)場(chǎng)證人，但仍一廂情愿地要求宇宙不要永遠(yuǎn)快速膨脹，更不得最終收縮。最友善的宇宙，該是慢慢地、無(wú)止盡地向不膨脹也不收縮的最終狀態(tài)接近。要想達(dá)到這個(gè)完美的終極境界，就需要一個(gè)精心微調(diào)出來(lái)臨界密度（critical density）為1的宇宙。

臨界密度小于1的宇宙將永遠(yuǎn)膨脹，春蠶到死絲方盡，用完宇宙最后一滴能量，最終以達(dá)到絕對(duì)零度低溫深凍的大撕裂散花收?qǐng)?。臨界密度大于1的宇宙，膨脹一陣子后會(huì)逆轉(zhuǎn)收縮，最終以大擠壓完結(jié)。這兩類(lèi)宇宙環(huán)境起伏太大，可能孕育不出靈慧的生命。智能型生命的存在，指向我們宇宙的臨界密度為1……，最終極境界是不收縮也不膨脹。

其實(shí)宇宙學(xué)家是以0.73+0.23+0.04=1.00來(lái)表達(dá)這三個(gè)絕對(duì)數(shù)目字，并不是以三個(gè)相對(duì)的百分比73%+23%+4%=100%來(lái)計(jì)算。各類(lèi)型宇宙的臨界密度不一定非是1.00不可，黑暗能量和黑暗物質(zhì)可多可少，但智能型嬌弱的生命，人類(lèi)衷心認(rèn)為，只能從精心微調(diào)、臨界密度為1的宇宙中孕育出來(lái)。所以，在我們自認(rèn)為臨界密度非等于1不可的宇宙，兩組數(shù)字混淆使用，勉強(qiáng)可以接受。

下面談?wù)務(wù)寂R界密度絕大比例為0.73的黑色能量。

黑暗能量—免費(fèi)的午餐

1998年的天文觀測(cè)，證實(shí)我們宇宙的膨脹速度加快了，并且仍在加速狀態(tài)，已持續(xù)了50多億年。

宇宙“大霹靂”后開(kāi)始膨脹，直覺(jué)上不難解釋。依這個(gè)邏輯推演，膨脹可以持續(xù)，但物質(zhì)間的萬(wàn)有引力在后面拽，速度應(yīng)該漸漸變慢下來(lái)，才講得通。但宇宙只按照人類(lèi)的意愿膨脹了80億年，近期的50多億年，包括現(xiàn)在在內(nèi)，我們的宇宙竟然找到了能量庫(kù)，開(kāi)始加速前行。

這神秘的黑暗能量，到底從哪里來(lái)的呀？這是當(dāng)今宇宙對(duì)人類(lèi)智慧最大的挑戰(zhàn)。

前沿的理論說(shuō)，這股神秘的能量，來(lái)自宇宙的虛無(wú)空間，并還為它取了個(gè)炫名：“真空能量”（vacuum energy）。

黑暗能量搖身一變，成了真空能量。真空呀真空，真正大空。大空之境，何來(lái)能量？

物理的量子力學(xué)中有一個(gè)重要概念，就是“測(cè)不準(zhǔn)原理”（uncertainty principle）?！皽y(cè)不準(zhǔn)原理”說(shuō)，宇宙間任何物理現(xiàn)象的測(cè)量，都有誤差。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，就量一杯熱水的溫度吧。量溫度要用溫度計(jì)。溫度計(jì)本身的溫度肯定比要量的熱水溫度低。溫度計(jì)插到水中后，開(kāi)始從熱水中吸熱，熱水的溫度降一點(diǎn)，和溫度計(jì)插入前的溫度顯然不同。所以，我們雖然量到了熱水的一個(gè)溫度，但這個(gè)溫度已經(jīng)變了，差別可能相當(dāng)細(xì)微，卻已不是原來(lái)的溫度了。更別談一杯水的溫度本來(lái)就不均勻，是上面的溫度呢？還是杯底的溫度呢？好，為了精確起見(jiàn)，就把杯子縮小，杯子里的水就更接近同一溫度。但相對(duì)的，溫度計(jì)的體積更大了，對(duì)杯中水的溫度干擾更大，測(cè)出的溫度誤差更大。

在宏觀世界里，一杯水的溫度量得準(zhǔn)不準(zhǔn)，不是重要的事。管它是48.76攝氏度還是48.82攝氏度，不妨礙一口喝下去就成。但在微觀世界里，高速飛行的粒子躲在量子“測(cè)不準(zhǔn)原理”守護(hù)神的后面，它們的身影永遠(yuǎn)籠罩著一層神秘的薄紗，真人永不露相。在微觀的量子世界里，“測(cè)不準(zhǔn)原理”無(wú)所不在，尤其對(duì)幾個(gè)重要關(guān)口，防衛(wèi)得更緊，零絕對(duì)溫度就是一個(gè)例子。粒子一般在絕對(duì)溫度不等于零的環(huán)境中取得熱能，轉(zhuǎn)換成動(dòng)能飛行。聰明的人類(lèi)就想，好，有溫度你動(dòng)，那我就把你關(guān)進(jìn)絕對(duì)溫度為零的環(huán)境中，沒(méi)熱能可用，你粒子就得乖乖地從空中掉下來(lái)，一動(dòng)不動(dòng)地躺在那里讓我看個(gè)夠?！皽y(cè)不準(zhǔn)原理”說(shuō)：沒(méi)門(mén)兒，沒(méi)有所謂精確的絕對(duì)零度這回事，我又怎么可能赤裸裸地讓你看清楚呢？在絕對(duì)零度上下，我是會(huì)量子震蕩（quantum fluctuation）的，形成一團(tuán)朦朧的霧，你視線又模糊了，還是看不清楚吧！

另一個(gè)關(guān)卡，就是真空。真空中本來(lái)什么都沒(méi)有，人類(lèi)掉以輕心，沒(méi)花心思嚴(yán)肅對(duì)待?！皽y(cè)不準(zhǔn)原理”把真空看得更緊。你說(shuō)真空就是真正的空，零能量零結(jié)構(gòu)一切空空空零零零嗎？告訴你，沒(méi)有所謂絕對(duì)精確的真空。在絕對(duì)真空上下，我有真空震蕩（vacuum fluctuation）戲碼，老鼠掀簾，露一小手，顯出真空能量和真空結(jié)構(gòu)給你看看，我真空家當(dāng)還不少呢！

物理學(xué)家理解到真空的奧秘后，就設(shè)計(jì)出測(cè)量真空的實(shí)驗(yàn)，看看真空中到底有些什么結(jié)構(gòu)。哇，不得了??！真空中竟然真的有量子力場(chǎng)、量子纖維、真空能量等，其中最出名的實(shí)驗(yàn)是卡齊米爾效應(yīng)(Casimir Effect)。

卡齊米爾效應(yīng)很簡(jiǎn)單。在真空中放兩片不帶電平行安置的金屬板，把它們之間的距離逐漸拉近，兩板之間居然產(chǎn)生一股向內(nèi)推的壓力。這個(gè)力量太神奇，所以每一代物理學(xué)家都使用最先進(jìn)的儀器，重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，作用在兩板間的力量就越量越精確，奠定了卡齊米爾效應(yīng)的正確性。（圖1）

卡齊米爾效應(yīng)指出一條明路。不能小看真空，它有能量?jī)?nèi)涵和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

宇宙中的真空能量，極為纖弱，在“大霹靂”后很長(zhǎng)的一段時(shí)間，它的地位卑微，一直是被忽略的對(duì)象。三十年河?xùn)|，三十年河西，真空能量開(kāi)始坐大，曾幾何時(shí)，竟然在理論上可能成為主宰我們宇宙的力量。

從能量的結(jié)構(gòu)分析，我們的宇宙有三類(lèi)能量。第一類(lèi)由物質(zhì)而來(lái)。這類(lèi)能量的密度，隨著膨脹宇宙空間體積的增加，相對(duì)逐漸變?nèi)?。第二?lèi)由電磁波組成。像物質(zhì)能量一樣，它的密度除了也隨宇宙體積的增加變?nèi)酰饧与姶挪ㄔ诟蟮目臻g中，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，能量相對(duì)遞減。所以電磁能量密度，在增大了的空間，比物質(zhì)能量密度衰減的速度快。第三類(lèi)能量來(lái)自虛無(wú)飄渺的真空。這類(lèi)能量密度與空間大小無(wú)關(guān)，是一個(gè)固定能量密度。第一、二類(lèi)能量總值雖然從“大霹靂”后就固定不變，但密度隨空間加大而降低，而真空能量密度恒定，不增不減，以不變應(yīng)萬(wàn)變。更厲害的是，當(dāng)宇宙體積不斷膨脹變大，由真空而來(lái)的總能量，也水漲船高，宇宙越大，真空總能量就越高。只要宇宙不停膨脹，不花一個(gè)子兒就能獲得無(wú)窮無(wú)盡的能量，取之不盡，用之不絕，永無(wú)能源危機(jī)。

目前估計(jì)，“大霹靂” 后80億年內(nèi)，物質(zhì)能量密度和電磁能量密度的總和大于真空能量密度，宇宙基本以近等速膨脹，50多億年前，宇宙膨脹夠大了，真空能量密度開(kāi)始行主導(dǎo)權(quán)，注入所謂的真空黑暗能量，造成宇宙膨脹速度加速。如果人類(lèi)還想要一個(gè)最終不脹不縮的宇宙，真空能量密度只能定在0.73這個(gè)數(shù)值上，其它的0.27中有0.04是我們能看到的熟悉物質(zhì)能量密度，剩下的0.23是黑暗物質(zhì)。

有的專(zhuān)家認(rèn)為，類(lèi)似這種真空能量的黑暗能量，在大霹靂最最初時(shí)段發(fā)過(guò)一次力，在10-34到10-32秒間，以超光速把宇宙一下子膨脹了1030倍。還有，這個(gè)能量從今以后最好逐漸與時(shí)遞減，才能保有以人為主觀意愿不脹不縮的宇宙。這又是另外一篇大文章，在此暫時(shí)不談。

目前人類(lèi)最聰明的想法認(rèn)為，黑暗能量來(lái)自真空能量，而真空能量是宇宙不折不扣的終極免費(fèi)午餐。

黑暗物質(zhì)

黑暗物質(zhì)的存在，至少來(lái)自三個(gè)線索。第一，從螺旋星系的轉(zhuǎn)速來(lái)看，包括銀河系在內(nèi)，星系外圍暈部轉(zhuǎn)速太快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)可見(jiàn)物質(zhì)重力場(chǎng)操控能力，如無(wú)黑暗物質(zhì)護(hù)航，早已飛離星系遠(yuǎn)逸。第二，從超大星系團(tuán)中個(gè)別星系間互動(dòng)情況來(lái)看，速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出星系團(tuán)脫離速度，如無(wú)黑暗物質(zhì)額外重力場(chǎng)參與，應(yīng)早已勞燕分飛，團(tuán)聚不再。第三，宇宙間重力場(chǎng)透鏡比比皆是，沒(méi)有巨大黑暗物質(zhì)重力場(chǎng)的聚光，無(wú)法成像。

所以，現(xiàn)代天文學(xué)家的共識(shí)，皆認(rèn)為黑暗物質(zhì)的確存在，但麻煩的事是這類(lèi)物質(zhì)深藏暗處，神龍首尾皆不見(jiàn)，偵測(cè)不到，苦啊！

追尋黑暗物質(zhì)，第一個(gè)要問(wèn)的問(wèn)題，就是這些看不見(jiàn)摸不著的黑暗物質(zhì)，是由我們熟悉的物質(zhì)變過(guò)去的嗎？這些物質(zhì)，是蠟炬成灰淚已干后由絢爛轉(zhuǎn)成黑暗，從我們望遠(yuǎn)鏡中的視野永遠(yuǎn)消失，可能嗎？

“大霹靂” 后100秒內(nèi)，我們熟悉的物質(zhì)總量，基本上以質(zhì)子和中子形式出現(xiàn)，已經(jīng)到位。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的宇宙在極高溫狀態(tài)，約10億度的溫度，質(zhì)子和中子有足夠的能量形成氘核子（質(zhì)子和中子各一）。此時(shí)氫核子，也就是質(zhì)子，和氘核子之間相對(duì)總量的比值固定下來(lái)。自此以后，宇宙溫度轉(zhuǎn)低，再無(wú)能力制造出氘核子。所以，這個(gè)比值是我們熟悉物質(zhì)的簽名式，在過(guò)去宇宙演化的137億年中，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡對(duì)每個(gè)時(shí)期氫氘核子相對(duì)蘊(yùn)藏量的光譜測(cè)量，就能得到我們熟悉物質(zhì)的演變歷史，決定它們是否燒光轉(zhuǎn)暗，變成黑暗物質(zhì)的一部分。

專(zhuān)家通過(guò)望遠(yuǎn)鏡的時(shí)空隧道，選了大霹霹后期，宇宙中年和現(xiàn)代宇宙三個(gè)時(shí)期，仔細(xì)測(cè)量氫氘核子相對(duì)蘊(yùn)藏量的變化，發(fā)現(xiàn)，這個(gè)比值別來(lái)無(wú)恙，沒(méi)變，137億年來(lái)忠心耿耿，沒(méi)有投靠黑暗物質(zhì)，還在為我們熟悉物質(zhì)的宇宙效力。

氫氘核子的比值的確解決了第一個(gè)問(wèn)題的主要部份。但有人問(wèn)，黑洞（black holes）是黑暗物質(zhì)的一部份嗎？還有，褐矮星（brown dwarfs），不發(fā)光的星云，星系間小的氫雪球等等，它們可能是黑暗物質(zhì)的一部份嗎？總體來(lái)說(shuō)，它們的存在，能用電磁波尋出蛛絲馬跡，黑暗物質(zhì)看不見(jiàn)，但看不見(jiàn)的不一定是黑暗物質(zhì)。這類(lèi)物質(zhì)歸于后者，屬于我們熟悉的物質(zhì)那一類(lèi)。

我們熟悉的物質(zhì)宇宙由四類(lèi)力量推動(dòng)：引力，電磁力，弱核力和強(qiáng)核力。四類(lèi)力量，各有管轄地盤(pán)，后三類(lèi)已互發(fā)簽證，三通(電磁力，弱核力和強(qiáng)核力)無(wú)阻，只有引力部份，仍然無(wú)組織無(wú)紀(jì)律，自我逍遙，歸隊(duì)無(wú)期。

黑暗物質(zhì)很可能在大霹靂時(shí)，和我們熟悉的物質(zhì)先后出現(xiàn)，只是它的物質(zhì)基因，除開(kāi)牛頓力學(xué)中的引力部份與我們熟悉的物質(zhì)相通外，其余的物理特性，一概不知。

那，黑暗物質(zhì)到底是什么東西呢？

在媒體上常常提到的黑暗物質(zhì)是微中子（neutrinos），它又稱(chēng)‘熱黑暗物質(zhì)，不帶電荷，以光速奔馳，在宇宙中的蘊(yùn)藏?cái)?shù)量巨大。微中子在1930年代就被預(yù)測(cè)存在。你我的身體，每秒鐘被來(lái)自太陽(yáng)和宇宙眾星系千億個(gè)微中子穿透，但我們渾然不覺(jué)。其實(shí)，它們更視地球和太陽(yáng)如無(wú)物，隨意穿梭，所向披靡。人類(lèi)絞盡腦汁，在地層深處，安置了最靈敏的偵察裝置，經(jīng)過(guò)了50多年的努力，終能一窺它們的盧山真目面。在1945、1995和2002年，諾貝爾物理獎(jiǎng)三度頒發(fā)給在微中子研究有成就的科學(xué)家們。

微中子雖然是黑暗物質(zhì)的血親，但總質(zhì)量太輕，占不到黑暗物質(zhì)總質(zhì)量的1%。微中子不是黑暗物質(zhì)主力部份。

另一模擬較能成氣候的黑暗物質(zhì)叫“微弱作用重粒子”（weakly interacting massive particles, WIMPS），它屬于‘冷黑暗物質(zhì)類(lèi)，當(dāng)然也不帶電荷，理論上的要求是它的質(zhì)量越高越好，企盼著它是主力黑暗物質(zhì)部隊(duì)，為人類(lèi)解惑。

中國(guó)從1990年代就和意大利合作，在羅馬附近一個(gè)1,400米深的地下“黑暗物質(zhì)” （DArk MAtter, DAMA）實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行捕捉WIMPS的工作。

最近在歐洲日內(nèi)瓦投產(chǎn)使用的“大強(qiáng)粒子碰撞機(jī)”（Large Hadron Collider）的主要任務(wù)之一，就是尋找WIMPS或是它的遠(yuǎn)房親戚。

結(jié)語(yǔ)

天文物理學(xué)家認(rèn)為，黑暗能量應(yīng)該存在，它可能由真空能量而來(lái)。真空能量是量子世界的產(chǎn)物，相當(dāng)神秘，威力可能和想象中一樣強(qiáng)大，但到目前為止，僅是理論上的沙盤(pán)推演，并無(wú)天文數(shù)據(jù)佐證。更難解的關(guān)鍵問(wèn)題是，黑暗能量為什么能產(chǎn)生一股“反重力”的推力？這是對(duì)當(dāng)今人類(lèi)智慧的一個(gè)最大挑戰(zhàn)。

黑暗物質(zhì)的存在，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)。它生來(lái)就有自閉個(gè)性，幽暗隱居，人類(lèi)追尋之路艱難。它很可能是在“大霹靂”初期宇宙能源充沛時(shí)，比我們熟悉的物質(zhì)早一腳出現(xiàn)，搶先用掉大部份能源，造成它擁有極高能量的體質(zhì)。人類(lèi)目前卯足了勁兒，打造出“大強(qiáng)粒子碰撞機(jī)”，期望能夠得著黑暗物質(zhì)高來(lái)高往的能量，要不或許也能找到它一個(gè)遠(yuǎn)房能量較低的窮親戚，至少能間接推證它的一些特性。

最聰明的人類(lèi)，為了解決黑暗能量和黑暗物質(zhì)問(wèn)題，吹響了“集結(jié)號(hào)”。

圖1：卡齊米爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)在真空中不帶電的卡齊米爾平行板（Casimir plates），在近距離內(nèi)，經(jīng)由真空震蕩（vacuum fluctuation），互相吸引，證明真空中有能量存在。