宇宙中的“暗”平衡

介明達(dá)

我們知道，看不見的暗物質(zhì)和暗能量一共占了宇宙的95%左右，但有個(gè)事實(shí)卻常常被人忽視——它們的密度大致相等。這也太巧合了吧？

乍一看，這有點(diǎn)不可思議。暗物質(zhì)，可以產(chǎn)生與正常物質(zhì)一樣的引力，占了宇宙的27%左右。而暗能量卻會(huì)導(dǎo)致宇宙加速膨脹，占了宇宙的68%左右。暗物質(zhì)與暗能量的性質(zhì)和含量差別很大，但它們的密度卻十分接近，這的確有點(diǎn)令人困惑。

另外，根據(jù)我們的標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型，在距今幾十億年前，暗物質(zhì)和暗能量的密度才開始變得相似。在宇宙大爆炸后很短的時(shí)間里，宇宙大部分是由暗物質(zhì)組成的。當(dāng)時(shí)，暗物質(zhì)密度大約是暗能量的1095倍。

但是，隨著宇宙的膨脹，暗物質(zhì)的密度也隨之下降。而科學(xué)界普遍認(rèn)為，暗能量的密度是隨著時(shí)間的推移保持不變的，于是暗能量對宇宙的影響逐漸大了起來。幾十億年前，暗能量的密度開始略大于暗物質(zhì)的密度，這導(dǎo)致了宇宙開始加速膨脹。

不過，我們似乎生活在一個(gè)特殊的時(shí)間段里——無論暗物質(zhì)還是暗能量，都沒能完全主宰宇宙?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這個(gè)“黃金時(shí)代”開始于大約30億年前，也許將會(huì)再持續(xù)60億年。但是，如果我們快進(jìn)到100億年后的未來，那么我們就來到了暗能量主宰宇宙的時(shí)刻——宇宙膨脹得很快，星系和星系團(tuán)之間的距離變得很大，宇宙變得更加黑暗。

也許，解釋當(dāng)前暗物質(zhì)和暗能量之間的平衡，最簡單的辦法就是采用人擇原理。我們?nèi)祟愐氪嬖冢仨毚嬖谝活w行星，它還要圍繞著一顆恒星旋轉(zhuǎn)。而為了創(chuàng)造這種適合人類生存的環(huán)境，暗物質(zhì)和暗能量之間變得平衡。

或者，暗物質(zhì)和暗能量之間可能存在著互動(dòng)，就像粒子相互作用一樣，在這種互動(dòng)中，暗物質(zhì)和暗能量會(huì)互相轉(zhuǎn)換。也許在未來，一些暗能量會(huì)逐漸變?yōu)榘滴镔|(zhì)，來使得暗物質(zhì)不會(huì)太稀，并減緩宇宙的膨脹速率。

如果暗物質(zhì)和暗能量真的存在相互作用，那么我們就需要更新我們的宇宙模型。這種模型下的宇宙演化史可能極為不同。

那么，哪種宇宙模型符合真實(shí)的情況呢？科學(xué)家們認(rèn)為，一些線索可能藏在宇宙背景輻射之中。未來更靈敏的天文望遠(yuǎn)鏡可以通過對其觀測，來告訴我們哪個(gè)宇宙模型是最適合的。但目前來說，還沒有什么有力的證據(jù)表明當(dāng)前的宇宙模型是有問題的。所以說，這個(gè)我們無法直接看見的平衡，仍是一個(gè)無法解釋的巧合。