據(jù)英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志網(wǎng)站近日報道，現(xiàn)在，有三大或已開始或即將進行的新實驗都試圖揭開蒙在暗能量身上的神秘“面紗”，不過，也有科學(xué)家反其道而行，認(rèn)為暗能量并不存在。孰是孰非，唯有靠數(shù)據(jù)來說話。
探究宇宙的起源有助于認(rèn)識暗能量
早在上世紀(jì)20年代，宇宙學(xué)家們就認(rèn)識到，宇宙正在遠(yuǎn)離我們。而且，星系距離我們越遠(yuǎn)，其退行速度也越快。從邏輯上來說，這暗示著，萬事萬物都曾身處同一個地方。這一發(fā)現(xiàn)催生了我們現(xiàn)在熟知的宇宙大爆炸理論。宇宙大爆炸理論也成為現(xiàn)代宇宙學(xué)的起源。
然而，1998年，新一代的宇宙學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，宇宙不僅在膨脹，而且其膨脹的速度也越來越快。是什么造成這種宇宙加速膨脹呢？沒有人知道，為了便于理解，科學(xué)家們將這一“幕后黑手”稱作“暗能量”。盡管直到現(xiàn)在，我們?nèi)匀徊恢腊的芰烤烤褂泻螌傩�，但我們對其影響卻已略知一二，因此，我們可以計算出其數(shù)量。
據(jù)科學(xué)家們測算，暗能量占據(jù)了宇宙總質(zhì)量的三分之二，由于E=mc2，所以，其也占宇宙總能量的三分之二。因此，如果人們不能理解暗能量，就無法真正理解我們身處的宇宙。
這也是宇宙學(xué)家們希望能夠更快更好地認(rèn)識暗能量的原因。現(xiàn)在，有三大已經(jīng)進行或即將進行的新實驗（其中兩個實驗在智利進行，一個實驗在美國夏威夷進行），將有助于我們揭開蒙在暗能量頭上的神秘“面紗”。這些實驗無一例外地都將回溯到宇宙形成之初，并且會以前所未有的精度測量星系以及星系團之間的關(guān)系。這些實驗成功完成后，盡管我們?nèi)匀粺o法全面了解暗能量的“性格”，但至少我們會知道得更多一點。
這三大實驗的理論基礎(chǔ)都是暗能量確實存在。但也有少數(shù)宇宙學(xué)家并不認(rèn)同這一點。當(dāng)然，他們并不否認(rèn)導(dǎo)致其他人假定暗能量存在的觀察，而是否認(rèn)暗能量存在這一結(jié)論。對他們來說，這些新實驗或許也為他們提供了證實暗能量是否真正存在的機會。
“三駕馬車”朝暗能量進發(fā)
新實驗中最先進的設(shè)備是重達(dá)5噸、分辨率高達(dá)570兆（百萬）像素的暗能量照相機，其去年被科學(xué)家們安放在位于智利托洛洛山的美國洲際天文臺。托洛洛山海拔2200米，是一座既與縱貫?zāi)厦来箨懙陌驳谒股矫}相連又孤零零的山峰，山區(qū)一年四季天氣晴朗，很少有云霧，每年約有300天可以觀察天體，是世界上少有的觀察天體的好地方。據(jù)信，這一照相機已經(jīng)準(zhǔn)備好開始工作，每晚可為天空拍攝400張10億字節(jié)的圖像，5年時間總共將拍攝525個晚上。
這一照相馬拉松活動是“暗能量調(diào)查（DES）”項目的一部分，這一項目由美國芝加哥大學(xué)的喬舒亞·弗里曼領(lǐng)導(dǎo)。弗里曼計劃對天空八分之一的范圍進行掃描，對10萬個星系團進行調(diào)查，測量這些星系團內(nèi)的3億個星系與地球的距離。
DES項目的最終目標(biāo)是追蹤星系團的大小和形狀隨時間如何發(fā)生變化，從而為科學(xué)家們提供重力和暗能量之間如何角力的詳情。重力會讓宇宙的膨脹減速，導(dǎo)致星系團變得更加緊密；而暗能量則會讓宇宙的膨脹加速，導(dǎo)致星系團分崩離析。因此，星系團收縮或膨脹的速度就彰顯了重力和暗能量之間的相對強度。
弗里曼和同事無法跟蹤給定星系團內(nèi)發(fā)生的變化，因為他們看到的僅僅是歷史某一瞬間發(fā)生的情況，但是，通過查看不同時期多個星系團之間的差異就可以讓他們獲得更多信息。
以前的觀察已經(jīng)表明，在宇宙長達(dá)137億年的生命中，有一大半時間里，重力占據(jù)了主動，但在大約60億年前，暗能量開始掌權(quán)。DES項目尤其希望能對這一過渡時期進行研究，他們的想法是通過研究大約100億光年遠(yuǎn)的星系團這一簡單的辦法來獲得100億年前宇宙的情況。