科学家发现暗能量新迹象 或突破爱因斯坦理论

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摘要：暗能量会以什么样的状态存在？中外科学家合作从最新的天文观测数据中研究发现了暗能量动力学的一些迹象。虽然这一新迹象的发现“仍然需要进一步的实验验证”，但其一旦得到进一步验证，将有望突破爱因斯坦宇宙学常数理论。
                                       

　　暗能量占整个宇宙成分的73%（腾讯科学配图）

　　爱因斯坦曾经在广义相对论中引入“宇宙学常数”来保证宇宙处于静态（腾讯科学配图）
　　暗能量会以什么样的状态存在？中外科学家合作从最新的天文观测数据中研究发现了暗能量动力学的一些迹象。虽然这一新迹象的发现“仍然需要进一步的实验验证”，但其一旦得到进一步验证，将有望突破爱因斯坦宇宙学常数理论。
　　长期从事暗物质、暗能量等理论物理研究的中国科学院高能物理研究所张新民研究员3日在北京接受中新社记者采访时介绍说，就目前探测所知，已知物质仅占宇宙中的4%，而96%为暗物质和暗能量，其中1998年发现的暗能量占到73%。暗能量将决定着宇宙何去何从的命运，但其基本性质至今仍是个谜。
　　在宇宙学模型下，暗能量的性质由状态方程w(压强与能量密度之比值)的演化行为来描述，所以利用实验数据重建它的演化就是认识暗能量的基本性质。就理论模型而言，不同的暗能量模型可以通过它预言的状态方程w的演化行为来分类，例如，爱因斯坦的宇宙学常数或真空能预言的w不随时间而变、且恒为w=-1。
　　张新民和赵公博博士通过与英国、加拿大科学家合作，利用两点关联函数技术配合主成分分析方法，从最新的天文观测数据中重组出暗能量状态方程w从宇宙43亿年直到今天随时间演化的历史。研究发现，w在98.8%可信度上随时间演化并且越过w=-1。暗能量研究的这项进展成果，与张新民2004年研究提出的精灵暗能量模型预言(即w在宇宙演化的过程中穿越w=-1)一致，并发表于最新一期国际权威期刊《物理评论快报》。
　　宇宙学常数是1917年爱因斯坦为建立一个静态的宇宙模型而引进。“我们的发现显示暗能量可能不是宇宙学常数。这个结果一旦得到将来更多的实验和天文观测分析的证实，意义重大，说明超越了爱因斯坦(理论)”。
　　张新民指出，相对论、量子论被誉为20世纪物理科学两朵“乌云”，暗物质、暗能量堪称21世纪现代物理科学中两朵新“乌云”，对它们的研究将极有可能孕育出新的物理学、天文学重大发现乃至科学革命。
　　他表示，目前中国暗能量探测研究已规划路线图，南极昆仑望远镜、天籁计划、500米口径球面射电望远镜(FAST)等天文观测将在未来5到10年内提供实验数据，同时结合普朗克(Planck)，欧几里得(Euclid)等世界上大规模的巡天观测数据开展研究，“暗能量之谜将有可能在不久的将来被揭开”。(完)