當我們想到“暗能量”這個詞時，我們大多數人可能會想到伏地魔、達斯維達或辦公室裡那個令人不快的人的形象——沒有多少人會想到星星和宇宙。
自古以來，人類就一直在研究恒星。我們用夜空來引導我們，解釋莫名其妙的事情，并尋求對人類狀況和經驗的洞察力。這些令人頭疼的問題可能曾經隻能通過信仰或宗教教義來回答，盡管可以肯定地假設至少有些人對空間、恒星和星系的本質感到好奇。
正如著名的童謠所說：“閃爍，閃爍，小星星。我多麼想知道你是什麼人。”
今天，科學正在回答有關恒星和宇宙的問題。科學家們發現暗能量是一種排斥力，導緻宇宙以越來越快的速度膨脹。
這一精髓長期以來一直困擾着天文學家和宇宙學家，否認重力的自然拉動和預期的最終減速。我們仍然對暗能量一無所知，但以下是迄今為止我們所知道的簡要指南。
什麼是暗能量？
當宇宙爆炸存在時，正如假設發生在大爆炸期間一樣，初始速度應該是一個固定的運動速度。
牛頓第二定律規定，物體的加速度等于作用在它上面的力除以它的品質。是以，随着時間的推移，曾經早期的宇宙将變得具有更大的品質。從理論上講，這将導緻持續減速，因為品質增長得更廣泛，但初始力保持不變。
相反，我們在宇宙的測量中 看到了加速和膨脹。
現有的明确觀測結果是通過聲學振蕩測量空間物體之間的距離，進而在測量星系團的重組時可以觀察到放大的量子漲落。
追蹤這些星系團可以讓科學家繪制宇宙曆史上的膨脹圖，這種技術類似于使用Ia 型 超新星爆炸，發生在幾光年外的爆炸，作為測量太空中遙遠距離的燈塔。
将宇宙向外推的速度似乎在增加。結果，科學家們看到在更短的時間内覆寫更長的距離。
那麼這個宇宙加速膨脹的未知來源是什麼？一股神秘的力量被視為暗能量。
這個概念很難想象，尤其是因為暗能量不是黑暗的——它是不可見的。
想想在水上跳過一塊石頭。當石頭跳躍時，它會遠離你，最終減速并落入水中。
宇宙正在執行某種類似的行動，盡管程度要複雜得多。
讓石頭代表物質。随着物質移動得越來越遠，它的速度預計會降低。
但物質繼續向外傳播，永遠不會落入已經存在的空間或塌陷到自身中。
是以，在這種情況下，石頭是物質，水是空間，不斷跳躍背後的自我延續的力量是暗能量。
對暗能量驅動的宇宙加速膨脹的解釋也可以分解為像烘焙食品這樣簡單的概念。
想象一下放入烤箱的藍莓松餅面糊。藍莓是物質，面糊是空間。
面糊在加熱時變稠、上升和膨脹，将藍莓推得更遠。
同樣的事情正在我們的宇宙中發生。随着我們的宇宙膨脹，物質（行星、衛星、星系和恒星）的距離越來越遠。
暗能量：我們不斷膨脹的宇宙中最大的謎團
為什麼暗能量很重要？
能量有很多種—— 機械能、核能和勢能，僅舉幾例。雖然我們對這些類型的能量了解很多，但對暗能量仍然知之甚少。我們必須了解暗能量及其工作原理，因為在很大程度上，它是我們宇宙的組成部分，并決定它的命運。
據估計，暗能量約占宇宙的 68%。
暗物質占另外 27%，可見物質占宇宙的 5% 以下。
這種普通的可見物質稱為重子物質，由質子、中子和電子組成。
什麼是暗物質，它與暗能量有何不同？
從本質上講，暗能量加速了宇宙的膨脹，而暗物質則減慢了它的速度。
不同于普通物質，暗物質是不容易有重子的粒子，輻射将檢測出重子或普通物質。
而且它也不是反物質的。反粒子與重子粒子相反，當我們試圖探測暗物質的性質時，我們看不到反物質湮滅産生的伽馬射線。
目前關于暗物質的主要理論估計，最有可能的是未知或假設的粒子，例如軸子。是以，這些是最有可能的暗物質的候選者。
軸子是假設的暗物質粒子，包含弱粒子和低品質。這些也被稱為弱互相作用大品質粒子 (WIMPS)。
實際上，尚不清楚暗物質是由什麼構成的，但我們知道它的存在是因為它能夠改變目前星系的引力狀态。
不僅星系在遠離它們最初觀察到的位置移動，而且距離星系中心最遠的恒星和行星等空間物體的移動速度與靠近星系中心的速度相同。
這意味着未知物質正在從銀河系之外而不是物質最集中的核心作用于重子物質。
我們有理由确信，暗物質和能量的排斥力正在推動宇宙的膨脹，并随着它們的加速而不斷增強。
盡管如此，暗物質和暗能量仍未得到廣泛了解，讓位于宇宙中最重要的科學謎團之一。
誰發現了暗能量？
像許多科學理論和發現一樣，暗能量是不同科學家随着時間的推移合作發現的發現。
暗能量的發現可以追溯到 1920 年代。
美國天文學家埃德溫·哈勃——哈勃太空望遠鏡就是以他的名字命名的——推測星系正在遠離我們的母星系（銀河系）。此外，他假設它們的移動速度與它們行駛的距離成正比。他的猜想是由于對牛頓第二定律的評估，其中宇宙的加速度取決于原始爆炸力除以它的品質。
這些遙遠的觀察是在研究超新星時實作的，超新星是在坍縮時産生黑洞的力量。
這種說法認為我們的宇宙不再是它被認為是的穩定的實體，而是一個不穩定的、移動的實體。
銀河系不穩定導緻空間運動的理論大約出現在同一時間，即宇宙的曆史以及暗物質本身的存在可以追溯到一個單一的特定事件——大爆炸。
大爆炸表明宇宙的起源是由一個單獨的原始原子分離并引起災難性爆炸的。爆炸發出了我們今天看到的所有物質，總品質估計為 3 乘以 10 的 55 次方。
這一理論是由比利時的神父和宇宙學家喬治勒梅特提出的。他後來因這一發現而受到贊譽，并被認為是大爆炸理論的創始人。
但是，将在未來幾十年改變宇宙學家道路的現代理論的名稱不在勒梅特手中。
相反，它是一位名叫弗雷德霍伊爾的英國宇宙學家的結果，他強烈反對該理論并給它貼上這樣的标簽來譴責它的有效性，但這個名字仍然存在。
愛因斯坦的宇宙常數
當愛因斯坦提出他的相對論時，推導出了幾個方程，其中的解釋和理論在表示變量和設定過程中是一緻的。然而，當愛因斯坦的方程不能準确地描述現實時，出現了一個可觀察到的問題。
阿爾伯特愛因斯坦的宇宙常數是對更大圖景的臨時解決方案。
在愛因斯坦時代，理論認為宇宙是靜止的而不是加速的。
這一理論導緻愛因斯坦的廣義相對論（它解釋了引力對時空結構的影響）方程缺乏平衡解。
為了補償，他随便插入了一個大緻為負的值來平衡。但是，當然，既然已知宇宙會膨脹，這個值可以插入并作為變量處理，代表暗物質的引力排斥。
在求解這個變量時，它所持有的值幾乎與愛因斯坦對靜态宇宙的預測相同。
曾經被認為是愛因斯坦最大的錯誤現在是領先的暗能量力數學歸納法，這是他不知道的。
暗能量被證明了嗎？
普遍擴張背後的證據
一些科學發現支援暗能量和宇宙膨脹。
在 1990 年代後期，兩個天文學小組正在研究一顆已知的白矮星（一種在超新星形成之前發生的縮小的恒星狀态），它在很長一段時間前發生了爆炸，導緻了我們最近才看到 的超新星。
在進行這項研究時，他們希望确定宇宙速度下降的速度。
為了加強他們的主張，他們使用了紅移現象。
紅移是使用波長來确定特定時間間隔内的距離變化。
大型空間體具有發射和吸收光的能力。
使用紅移技術，随着空間體越來越接近觀察點，由于波長減小，紅色變得更亮。
随着它越來越遠，随着波長的大幅增加，它變得越來越暗。
這些天文學家正在利用這顆超新星的紅移來确定它接近地球的速度，這将預測宇宙速度的下降。
他們預計會出現明亮的紅移，但他們發現的卻是一種極其微弱的顔色。
顯着的顔色變化表明距離自上次觀測以來随着時間的推移而增加，這意味着宇宙正在膨脹并正加速。
引力透鏡提供了另一個證據。
引力透鏡是可見光通過宇宙巨星（例如星系）的彎曲。
星系有巨大的引力。在特殊情況下，它可以充當粗糙的鏡頭，扭曲其背後的身體形象或使其看起來比實際更重要。
天文學家使用引力透鏡觀察它們背後的空間物體，以證明暗能量的存在。
他們發現這些應該保持在常數附近的圖像要小得多，這意味着某種未知的力量導緻它們的加速速度比預期的要快，這進一步提供了暗能量的證據。
1960 年代，天體實體學家 阿諾·彭齊亞斯和天文學家羅伯特·威爾遜在紐澤西州的霍姆德爾衛星天線站觀測到了獨特的無線電信号和微波放大。
在嘗試制造射電望遠鏡時，他們遇到了意想不到的幹擾——一種靜态的嗡嗡聲。
在考慮了噪音可能是什麼之後，兩人得出結論，噪音可能是大爆炸爆炸的殘餘物。
今天，曾經隻是令人讨厭的幹擾現在被稱為宇宙微波背景或宇宙背景輻射，這可能是大爆炸創造宇宙時爆炸的殘餘物。
再想一想石頭在水面上移動時的跳躍；石頭造成的漣漪效應繼續向外滲透。
這種殘餘波運動類似于彭齊亞斯和威爾遜偶然發現 的大爆炸的微波輻射或回聲效應。
暗能量 的未來
粒子天體實體學處于天文學和高能粒子實體學研究的前沿。
有兩個重要的天文台可供天體實體學家研究暗物質和暗能量及其對宇宙的影響：冰立方中微子天文台擁有地球上最強大的中微子探測器。此外，VERITAS 伽馬射線天文台是 VERITAS 的所在地，是對NASA費米任務的補充。
似乎我們對這種神秘力量的發現越多，我們的疑問就越多。
宇宙會永遠膨脹下去嗎？随着它繼續加速會發生什麼？
随着宇宙的不斷發展和我們目前的星系之間的距離越來越遠，地球上的未來人類可能不會意識到許多恒星和行星的存在，因為它們會變得太遠而無法看到。
科學家們曾經認為重力會減慢并有可能有一天會逆轉宇宙膨脹。如果宇宙包含足夠多的物質，則認為引力可能會取代膨脹并導緻宇宙坍縮成自身，這是一種被稱為大緊縮的假設現象。
暗能量仍然是個謎
我們對宇宙加速和暗能量的本質知之甚少。可以肯定的是，宇宙的膨脹并沒有像許多人想象的那樣因為引力而減慢，而是加速膨脹。
雖然我們确信暗能量的存在，但除此之外我們知之甚少。例如，科學家們隻能推測暗能量是由什麼構成的。盡管如此，天文學、宇宙學和天體實體學領域的人們每天都在努力工作，以更多地了解暗能量的性質和存在。