暗能量（Dark Energy）

暗能量（Dark Energy）
國立彰化高級中學物理科李明中老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

愛因斯坦在1916年發表的廣義相對論中，為了修正原來方程式所導致的變動宇宙，刻意加入了宇宙常數項修正，以產生相斥力量與重力抗衡，建立符合當時大多數人所深信的靜態宇宙。但後來哈伯的觀測確認了宇宙確實在膨脹，宇宙常數的說法便成了令愛因斯坦懊悔不已的錯誤。

天文學家發現的新證據卻證實，創生於137億年前的宇宙雖然一直在膨脹，但是在60億年前，膨脹的速度卻開始由減速轉為加速。現在看來，愛因斯坦的宇宙常數概念與暗能量竟不謀而合，這不僅確認了神秘「暗能量」的存在，也為宇宙常數提供了證據。但是，暗能量到底是什麼？

通過對微波背景輻射的研究，科學家們精確地測量出宇宙中物質的總密度。在宇宙標準模型的解釋中，暗能量之所以具有如此大的力量，是因為它在宇宙的結構中約占73%（暗物質約占到23％，天體等普通物質僅占到4％）。

在天文物理學中，暗能量是一種充溢空間的、不可見的、增加宇宙膨脹速度的難以察覺的能量形式，宇宙中所有的恒星和行星的運動皆是由暗能量的斥力和萬有引力來推動的。目前相信暗能量在宇宙形成時便已存在，但在星系間距離近時，彼此間引力較強，因此重力的影響遠大於暗能量的斥力，宇宙膨脹便因重力而減速。當星系間距離隨著宇宙膨脹而越來越遠，重力影響漸減，於是宇宙開始因暗能量的斥力而加速膨脹。

其實暗能量假說，只是科學家們的猜想。只不過這個猜想，是現階段解釋宇宙加速膨脹和宇宙中失落物質等問題的一個最理想且最流行的解釋方案。暗能量的奇特之處在於，它只有物質的作用效應而不具備物質的基本特徵，而且暗能量也不能被人們所感覺和目前各種儀器所觀測到。

現在我們對暗能量所知非常有限，它可能是真空「空間」本身具有的能量，或是另一種如同第五元素般的新能量型態，也可能是重力本來就存在某種我們不曾發現的性質，或導因於我們熟知的三度空間以外的第四個維度，沒有人可以肯定或否定任一種可能，因為目前我們沒有方法可以量測它。正如英國劍橋大學的教授艾倫（Steve Allen）所指出的：「暗能量很可能是物理學上最大的謎團！」

參考資料：
1.維基百科–暗能量  http://zh.wikipedia.org/zh/暗能量
2.邱淑慧（2004），直擊暗能量，http://sa.ylib.com/news/newsshow.asp?FDocNo=472&CL=13
3.黎斯（Adam G. Riess）、特納（Michael S. Tumer）（2004），曾玠郡譯，「從減速到加速」，科學人，第25期，第64-69頁。