3.暗能量

暗能量约占整个宇宙的68%，科学家对暗能量的了解甚至比暗物质还少，暗能量的本质到底是什么仍然是宇宙学中的最大谜团之一。但是像暗能量这样的东西必须存在才能解释宇宙的加速膨胀。自20世纪20年代末，天文学家就知道宇宙正在膨胀。人们一直认为，宇宙的物质会减慢它的膨胀速度。因为质量产生引力，引力必定减缓膨胀。1998年由萨尔·波尔马特（Saul Perlmutter）、布莱恩·施密特（Brian Schmidt）领导的两个研究小组，通过观测遥远超新星的红移，发现宇宙在加速膨胀，而不是过去认为的减速膨胀。这一重大发现获得了2011年的诺贝尔物理学奖。某种东西，不像物质也不像普通的能量，它会将宇宙推开，而不是将宇宙拉到一起，这种东西被称为暗能量。

发现暗能量是科学史上最令人惊讶、最意义深远的事件之一。过去300年，物理学集中研究了物质和辐射的性质。现在我们知道的所有这些物质（包括暗物质）不及宇宙组成的三分之一，宇宙中的大多数能量不是“物质”，不是引力吸引的。几百年来，依据自然界的基本事实，我们始终认为引力总是相互吸引的。现在，我们知道引力也可以是排斥的。正是这种排斥的引力在推动宇宙加速膨胀，使得在大尺度上星系相互远离。当然在爱因斯坦提出的广义相对论中，允许存在相互排斥的引力，但是这个观点直到最近才被普遍接受。

我们处于宇宙历史中一个非常特别的时期，宇宙的未来是由暗能量决定的。不久的将来，暗能量将统治宇宙，它将决定物质和能量的稀释及冷却速度。宇宙不仅在膨胀，还在加速膨胀。遥远的星系远离我们，它们的速度正随着时间的推移而增加。经过足够长的时间，一个遥远星系的退行速度将达到光速。这意味着，即使是光也无法弥合那个星系和我们之间正在打开的鸿沟——那些星系发出的光将永远无法到达我们这里。