暗能量毫无疑问是宇宙中最奇怪的东西。尽管存在于宇宙的每一个角落，主宰着宇宙的进化，暗能量它远远超出了我们现有最好的物理理论，我们仍在试图弄清楚它是宇宙中的某种东西，还是空间本身的一个基本属性。
如果你能多了解一点就好了，因为如果你在足够长的时间里展望未来，暗能量几乎肯定会毁灭宇宙和宇宙中的一切。
这里有一个类比。想象你把一个棒球抛向空中。这里的棒球和地球代表着在我们不断膨胀的宇宙中彼此分离的星系，而你要做的就是大爆炸引发的膨胀。
现在，因为棒球和地球都有质量，重力想把它们拉回到一起，不管你投多大。即使你有一只不人道的好手臂，把球扔得足够快，完全脱离地球，重力仍然会在一定程度上减慢球的速度。也许球会掉下来；也许它会永远在太空中滑行。但它不会突然加速，冲向天空，在最真实的意义上无视地心引力。
但这就是宇宙正在做的。大约50亿年前，在经历了一段相当长的合理的大爆炸后减速之后，宇宙的膨胀开始莫名其妙地加速。无论是什么原因导致了这种情况，我们称之为“暗能量”。
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暗能量中的“暗”只是指我们看不到暗能量，也不知道它到底是什么。但它也可能是对它对我们的宇宙所起作用的一个参考。
一个正在加速膨胀的宇宙是一个星系被无情地彼此分开的宇宙。空间总体上变得更暗、更空、更冷，缺乏相互作用使星系无法为新恒星提供燃料。恒星死亡，物质衰变，最终宇宙失去了所有的结构，只有微量的辐射漫无目的地在空洞中游荡。
这种相当凄凉、孤独的结局被称为热死。
但情况可能更糟。更糟。
暗能量的标准解释是宇宙常数——爱因斯坦于1917年首次提出这一想法，作为其引力方程中的一个附加项，用来解释为什么宇宙看起来是静止的，而不是自行崩溃。当膨胀很快被发现时，宇宙学常数项被抛出，几十年后又被拖出，成为加速膨胀的罪魁祸首。
宇宙常数至少和其他任何解释一样符合数据，但从理论角度看，它是一团混乱。它代表真空能量——一种真空空间固有的最小能量，其密度无论宇宙膨胀多少都保持不变——但其大小完全错误。
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根据粒子物理理论，我们能做的最好的理论计算表明，真空能量至少应该比真空能量强120个数量级。我们知道这个真空能量的量子力学版本必须存在，因为它是通过实验检测到的，通过一种称为卡西米尔效应的现象，使微小的金属板移动非常非常轻微。但是，如果宇宙常数足够强大，足以使整个理论故事结合在一起，那么它将不仅仅是随着时间慢慢孤立星系。它会猛烈地撕裂宇宙中的所有结构.
所以我们留下了一个难题。在某些方面，解释一个没有宇宙常数的宇宙比解释一个小得离奇的宇宙要容易得多。还有一些关于暗能量的解释根本不涉及爱因斯坦的术语。其中一些允许暗能量的密度随时间而变化。
事实上，最近一些关于宇宙膨胀的观测，从遥远的爆炸恒星和超大质量黑洞中推断出来，支持了这一观点。
不幸的是，“动态”暗能量有它自己的问题。如果暗能量随着时间的推移变得更强大，正如一些观察所表明的那样，它实际上可以将宇宙撕裂.
所以，也许我们应该对热死抱有希望，这样我们就可以温和地进入那个美好的夜晚。至少它可以提醒我们花一点时间去欣赏我们周围美丽的宇宙，而我们仍然可以。
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凯蒂麦克
凯蒂·麦克是北卡罗来纳州立大学的天体物理学家。
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