宇宙中的暗能量，為愛因斯坦洗冤

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美科學家發現宇宙「暗能量」

著名科學家愛因斯坦說，他這輩子犯下的最大錯誤是在廣義相對論方程式中加入「宇宙常數」，即一種他設想的未知宇宙能量。

根據哈勃太空望遠鏡的觀測結果，愛因斯坦沒錯，宇宙中確實存在科學家稱為「暗黑能量」的神秘力量，這種能量在推動宇宙加速膨脹。

美國約翰·霍普金斯大學天文學教授亞當·里斯宣布，通過哈勃望遠鏡，他們第一次取得支持「暗黑能量」說的「重要數據」。這種神秘力量在過去至少90億年中，一直在推動宇宙加速膨脹。

亞當·里斯同時身兼美國國家航空和航天局（NASA）太空探測科學研究所研究員。里斯和同事利用哈勃望遠鏡觀測了23顆超新星。超新星是一種罕見的天文現象，表現為恆星中的絕大部分物質爆炸後，產生能放射極大能量、極為明亮但存在時間極短的天體。

望遠鏡觀測到的超新星距離地球異常遙遠，它們在被哈勃望遠鏡捕捉到之前，爆炸產生的光線已在茫茫宇宙中「旅行」了至少半個「宇宙世紀」。也就是說，按照目前對宇宙年齡137億年的推測，那些超新星存活於65億年前。

由於科學家已經探明超新星爆炸的物理機制，因此天文學家不僅能用超新星現象測量星體距離，還能知道超新星消亡時的宇宙膨脹速度。

愛因斯坦「洗冤」

亞當·里斯取得的「重大數據」就是23顆不同「年齡」超新星揭示出來的宇宙膨脹秘密，從而為愛因斯坦視為「最大學術污點」的宇宙常數洗清了「沉冤」。

愛因斯坦當初在寫下廣義相對論方程式後，發現方程式中描述的宇宙，不是在膨脹就是在收縮，但他相信宇宙處於亘古不變的穩定狀態，於是在方程式中加入一個「宇宙常數」，代表一種抵消宇宙物質重力、維持穩態的神秘斥力。

美國天文學家埃德溫·鮑威爾·哈勃1929年宣布，根據宇宙觀測結果，所有的星系都在遠離地球而去，也就是說，宇宙不是穩態，而是在膨脹。自此，愛因斯坦拋棄了「宇宙常數」，視之為一生最大的錯誤。

無巧不成書，哈勃望遠鏡就是為紀念埃德溫·鮑威爾·哈勃而命名，而正是哈勃望遠鏡的新發現讓愛因斯坦的宇宙常數重獲生機。

解開「暗黑能量」之謎

根據哈勃的宇宙膨脹理論，宇宙在經歷極早期的極速膨脹後，膨脹速度應逐漸減緩，道理同人們把球上拋，在重力作用下，上升速度越來越慢一樣

但科學家1998年在利用超新星觀測宇宙膨脹速度時有「驚人」發現。他們注意到，「年齡」越大、也就是光線「旅行」距離越遠的超新星，它「離開」地球的速度比哈勃宇宙膨脹理論預測的慢，而「年齡」越小的超新星，「離開」速度要比預測的快。這隻有一種可能解釋，某種神秘力量超越了宇宙物質重力，一直在推動宇宙加速膨脹。這種力量與愛因斯坦「宇宙常數」中設定的神秘能量一致，科學家稱之為「暗黑能量」。

佐證這一力量存在的關鍵是取得可靠、非連續的超新星觀測數據。亞當。里斯的數據意義正在於此。

一些科學家希望，美國國家航空和航天局升級哈勃太空望遠鏡後，能徹底解答「暗黑能量」問題。國家航空和航天局以及美國能源部還計劃2011年發射一個軌道天文站，專門尋找解開「暗黑能量」之謎的「鑰匙」。

[探索新知]:超新星

超新星是最壯觀的一類變星，是恆星所能經歷的規模最大的災難性爆發。每次爆發，估計拋出質量1～10太陽質量，釋放能量1040～1045焦耳。留下的殘核可能是中子星，也可能全部炸毀。超新星分為兩個主要類型：I型超新星，其絕對目視星等為－14～－17等，有非氫譜，低質量，高速度（約10000千米/秒），可能由一個高度簡併的核的熱核爆炸產生。這類超新星在旋渦星系和橢圓星系中都有發現，屬於星族Ⅱ。

Ⅱ型超新星，其絕對目視星等為－12～－13.5等，有氫譜，高質量，低速度（約5000千米/秒），發生在旋臂邊緣，屬於星族I。

超新星是一種罕見天象，估計銀河系中Ⅱ型超新星每20～100年出現一個，古書中關於歷史超新星的記載具有十分重要的價值。現代中外天文學史專家認為，記錄可靠的歷史超新星有7顆，在中國歷史文獻中都能找到，而且最早的185年超新星和393年超新星，都只有中國的記載。對於銀河系中的超新星，只能通過觀測它們爆發後留下的遺迹加以研究。在已知的150餘個超新星遺迹中，1054年超新星和船帆座超新星留下了光學上膨脹的星雲狀物質、射電展源、X射線展源和脈衝星4種遺迹，是最理想的樣品

義大利科學家稱宇宙間不存在暗物質

據有關媒體9月16日報道，當前在宇宙學和天體物理學研究領域被人們普遍接受的、帶有幾份神秘色彩的暗能量和暗物質的概念可能將在不久後退出歷史舞台。因為義大利科學家們研究表明，所謂的暗能量和暗物質其實都不存在，它只不過是天文學家們因無法解釋某些特殊的宇宙現象而尋找的一個漂亮的借口而已。

來自義大利那不勒斯大學的理論物理學家薩爾瓦托勒-卡波茨洛和他的同事們認為，人們之所以會創造出所謂的暗能量和暗物質概念，就是因為他們至今還在不合理地運用著萬有引力理論。義大利科學家們認為，帶有神秘色彩的暗能量和暗物質的存在效應事實上是由時空的扭曲給科學家們造成的一種錯覺，而導致這種錯覺出現的根源則是宇宙間存在的大量龐大天體--比如星系等。

在此之前，天文學家們之所以承認暗能量的存在，是因為他們需要解釋宇宙為何不斷地在膨脹(當然科學家們也並沒有排除重力作用)，而他們之所承認暗物質的存在，就是因為他們需要解釋模擬實驗結果與實際的觀測結果之間存在的重大偏差。

同時，以前天文學家們之所以接受暗能量和暗物質這種概念，就是因為他們無法解釋發生在螺旋星系中的一些現象--譬如：位於這類星系中間和邊緣地帶的恆星旋轉速度竟然同位於星系中心位置的恆星一樣快。而如果要按照古典力學原理(即牛頓力學原理)來解釋的話，位於星系邊緣地區的恆星應該比位於星系中央位置的恆星旋轉速度更慢一些。

為了解釋這種矛盾現象，天文學家們便不得不使用暗物質概念：即在這些螺旋星系中存在著從地球上觀測不到的暗物質，正是這些暗物質增加了著星系的總質量，也正是這些暗物質加快了星系中恆星的旋轉速度等等，甚至有不少天文學家都認為，暗物質還佔據著整個宇宙約95%的質量。

薩爾瓦托勒-卡波茨洛和他的同事們在否定暗能量和暗物質理論的同時，還提出了他們自己的新的重力理論，並對螺旋星系中恆星的旋轉速度問題提出了自己的解釋。在此次研究過程中，義大利科學家們收集到了15個螺旋星系的實際觀測資料，並將這些螺旋星系中恆星旋轉情況的理論指標與實際觀測結果進行了比較，結果顯示，根據他們的新重力理論繪製出來的理論曲線圖與實際的觀測結果非常吻合，幾乎可以完全重合。

義大利科學家們表示，他們的新理論不可能馬上取代舊的暗能量和暗物質理論，任何一種新理論被人們所接受都需要時間。他們還表示，要讓人們普遍接受新理論，他們接下來要做的工作就是拿這個新理論來解釋從太陽繫到其它星系以及星系群中所發生的種種天體物理學現象

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