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暗物質是什么 宇宙暗物質是什么

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（本文出自《知識就是力量》雜志2015年11月刊《天體物理奇景：暗物質與暗能量》一文，作者：李慶康，原創作品，轉載請注明出自知識就是力量微信公眾號）

暗物質是什么 宇宙暗物質是什么

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暗能量是什么？它從何而來？由什么構成？它是否演化？從1998年至今，科學家絞盡腦汁試圖回答這些問題，其中一種模型認為暗能量就是宇宙學常數，它是真空的能量，在愛因斯坦的廣義相對論下會產生斥力 。隨著空間膨脹，它會越來越多，使得排斥力超過因物質日益分散而逐漸變弱的引力 。但令人沮喪的是，根據量子場論計算出的真空能的密度與觀測到的暗能量密度完全不符 。
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【暗物質是什么 宇宙暗物質是什么】超新星1994D
另一種模型認為暗能量可能是標量場（即能量密度隨時空變化的一個動力學場，如第五元素），是一種假想的能量，能滲透進空間，隨時間改變，甚至能在不同的地方聚集 。也有模型認為暗能量也可能是一種經過修改的引力，在遠距離上表現為斥力 。當然，關于暗能量，還有很多其他模型 。但現在所有模型都缺乏足夠的說服力 。另一方面，一系列的空間和地面的先進設備正在或很快將開展探測，繼續尋找暗能量的蹤跡；一些科學家還希望在實驗室里利用短距離引力實驗，發現暗能量的線索 。
斯伯格認為，要解決暗物質、暗能量問題僅靠觀測是不夠的，想要全面理解暗物質和宇宙加速還需要新的物理學理念，甚至是包含額外維度的全新引力理論 。他說，“我們需要一個像廣義相對論那樣深刻的新理念來解開這些謎團 ?！碧煳挠^測為物理學提出了這兩個革命性的難題 。要解決它們，必然需要天文學和物理學的緊密結合；必然需要出現另一個愛因斯坦，甚至是超越愛因斯坦那樣的天才 。