宇宙学，下一代

在1909年，一个名叫Vestopler的鲜为人知的天文学家在美国弗拉特港的洛杉矶·斯塔夫的洛厄尔天文台中开始了一系列艰苦的观察。该观测台主要是为了寻找火星运河的证据，但沃尔已经将他的景象置于红色的星球和其推定的居民之外。他的兴趣是叫星云的模糊斑块的性质。他们是银河系的云层，还是自己的fl游星系？拖着仔细测量了发光斑块的颜色质量，发现它们的昏厥是较大的，红色的光线。通过历史镜头，我们现在可以看到这个发现标志着宇宙学的开始作为适当的科学。

Slipher的“红班”来关注天文学家Edwin Hubble的注意力，他们明白，红效应暗示物体以极快的速度向我们赶走。使用更强大的望远镜，他确认了大多数星云实际上是遥远的星系。1924年11月23日，哈勃宣布在纽约时报整个宇宙都在膨胀这是有史以来最重要的科学论断之一。

几十年来，在现代大爆炸理论成立之前，宇宙从138亿年前的爆炸性起源推动了宇宙的扩张路径。原始爆炸的强烈热量仍然存在作为褪色的余辉，用微波的海填充所有空间。该宇宙微波背景或CMB由1967年由两名无线电工程师检测到。显而易见的是，这是大爆炸的吸烟枪，并且蚀刻到CMB的结构中，为宇宙的起源和性质奠定了重要的线索。

1989年11月，美国宇航局推出了卫星CoBE（宇宙背景探险家），以详细绘制残余原始热量。几周后，美国宇航局发布了宇宙的第一张热图 - 无定形裂缝的颜色编码调色板，表明天空稍热和更冷。宇宙中的黄金时代已经开始。

在此后的30年里，CMB的数据挖掘一直非常精确，首先是利用COBE的结果，然后是其他仪器的结果，最近的是欧洲航天局的普朗克卫星。天文学家和物理学家将CMB的观测结果与强大的地面望远镜的观测结果结合在一起，就能够构建出宇宙的伟大故事，从最初的一刹那到今天，非常详细。在我的职业生涯中，宇宙学已经从一潭死水变成了一门精密科学。

尽管这一响起的成功，一些丑陋的裂缝已经开始出现在宇宙门面。如果要相信理论家，那些在大爆炸之后宇宙在宇宙中每一亿亿万亿的亿万亿万亿的速度回声都带来了微弱的回声，当时称为通胀阶段宇宙的大小突然陷入巨大因素，好像它突然深呼吸。通胀期间的量子效应在新生宇宙上的密度和温度下的略微波动，播种最终进化到宇宙中的大规模结构的种子和星系的大规模结构。CMB中的裂缝是从时间的边缘明显的化石，在天空中造成大而冻结。

量子物理法律整齐地解释了COBE观察的特征图案及其继任者，但有几个差异。最明显的令人欣慰的是北半球星座的大型贴片，伊利诺伊群岛奇怪地冷却得比它应该基于统计波动。它看起来像是一些巨大的叮咬从宇宙中剔除，留下了监督员。eridanus冷贴导致了一些想象力的猜测。它可能是一个瑕疵的另一个宇宙碰到我们自己的？它可能是一个门户网站，进入超出已知宇宙的地区？或某种物质摧毁“泡沫”？

宇宙软膏中的另一个苍蝇涉及宇宙扩展的速度，称为哈勃的常数。几十年的天文学家大力不同意测量，直到几年前他们同意妥协价值。正如灰尘在这种烦恼的问题上稳定，使用CMB中的散渣常数的一种新方法，请认真地从WACK中得到答案 - 比商定的数量小约10％。因为宇宙的推断年龄涉及哈勃常数的价值，蕴涵的是138亿年现在低估了。

黑暗的争执

接下来的未答复问题列表是暗物质和黑暗能量的本质。天文学家肯定会让你，我和星星的东西都是，但只有一个小的百分比。

完全五次的问题是一些未知的形式，除了它施加的引力拖动之外，似乎似乎没有明显互动。智能金钱是在某种弱互动的重亚基颗粒上，其中一定的军团必须一直穿过我们而不会导致颤抖。比赛旨在试图检测偶尔的暗物质粒子的偶然的短暂通道，或者也许是在瑞士核心核心核武器的大型特罗龙撞机等巨型加速器机器中创造一个。

即使在不久的将来钉了暗物质粒子，它仍然仍然留下了构成宇宙质量的四分之三的东西的性质，所谓的暗能。在这个词的正常意义上并不重要。相反，设想黑暗能量的最佳方式是空空间的能量（这就是我们无法看到的原因）。

空间本身可能有能量的想法返回到1917年，当爱因斯坦意识到，如果空间的能量并不严格为零，那么空间将是自我排斥的;也就是说，它将具有膨胀，更快和更快的内在倾向。实际上，空间能量是一种抗重力的形式。在20世纪90年代，天文学家（包括Brian Schmidt，现在的Anu副校长）之前，它并没有认真对待，发现宇宙的扩张正在加速。黑暗能量会很好地做到这一点。

并不是每个人都喜欢引用爱因斯坦的反重力理论来解释加速膨胀。问题的部分原因在于，比方说，一百万立方公里的太空中，能量的多少完全是随意的。然而，这是一个非常小的数字:天文学家测量它的能量仅够煮沸一个水壶，如果它可以利用。但为什么是这个数字，而不是其他数字呢?

诉诸量子物理学来推导暗能量的值，结果惊人地失败了。有一个估计是十的120次方!也许空间中弥漫着一种新的场，它产生的宇宙斥力刚好合适，但到目前为止，我们所能展示的只是许多不同的模型和计算，没有任何确定的东西。

问题“黑暗能源是什么？”基本科学中出现突出问题清单很高。

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这个摘抄从Cosmos杂志第92期发布在线，在2021年9月2日星期四上市。

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