有史以來最重要的暗能量探測項目，可能要被取消了，難道宇宙的探索對人類不重要了嗎

有史以來最重要的暗能量探測項目很可能要被取消了。

這個恐怕已經命不久矣的項目叫做寬視場紅外巡天望遠鏡(Wide Field Infrared Survey Telescope，簡稱WFIRST，讀作「W-first」)。雖然直到兩年前WFIRST才在美國宇航局（NASA）正式立項，但這台命途多舛的望遠鏡身上，寄託著宇宙學家們20年的心血和期待。

WFIRST的藝術想像圖。

讓我們從20年前說起……

1998年，兩個美國的研究組通過分析超新星數據，各自獨立地發現了宇宙在加速膨脹（這背後的故事精彩紛呈，足以拍一部電影，以後有空我們再細講）。這是繼埃德溫·哈勃於1929年發現宇宙膨脹以來最重大的宇宙學發現，它也讓三位科學家獲得了2011年的諾貝爾物理學獎。

從左至右依次為這三位諾貝爾物理學獎獲獎者：索爾·珀爾馬特（Saul Perlmutter）、布賴恩·施密特（Brian Schmidt）和亞當·里斯（Adam Riess）

這個發現意味著我們的宇宙很可能由一種非常神秘的成分主宰，那就是所謂的暗能量。

而且這個暗能量有三大特點：

1. 它是暗的。

2. 它會產生斥力。

3. 它在宇宙中均勻分布，不會成團。

一般認為，暗能量是一種真空的能量，其密度極小，每立方厘米的質量約為10萬億億億分之一克，以致於我們在宏觀尺度上完全無法感知它的存在；但放眼整個宇宙，暗能量將聚沙成塔，變成了統治整個宇宙的力量（最新的天文觀測表明，暗能量約佔宇宙中總物質組分的68%）。

目前已知在整個宇宙中，常規物質（Ordinary Matter）佔4.9%，暗物質（Dark Matter）佔26.8%，暗能量（Dark Energy）佔68.3%。

暗能量有一個最關鍵的物理量，那就是它的狀態方程w。w的大小將決定宇宙的最終命運。如果在未來，w的值變得小於-1，宇宙就會遇到一個被稱為「大撕裂」的末日，到時宇宙中所有的結構，無論是銀河系、太陽系、地球，還是我們本身，都會從內部被幻影暗能量撕碎，就連原子都不能倖免；反之，如果w的值永遠都大於等於-1，宇宙就會一直膨脹下去。所以，只有弄清楚暗能量的本質，我們才能知道宇宙的最終命運，進而回答「我們將往何處去？」的終極問題。

觀測暗能量，沒那麼簡單

進入21世紀以後，天文學家又通過其他觀測技術進一步確認了暗能量的存在。

幾種能夠用來觀測暗能量的技術。

但是當前的暗能量觀測面臨著一個很大的問題：不同的暗能量觀測是用不同的望遠鏡完成的。這種狀況有點像盲人摸象：一個望遠鏡只能完成一種暗能量觀測，而一種暗能量觀測又只能觸碰到暗能量的一個局部；很明顯，這樣我們就無法看到暗能量的全貌了。

所以早在21世紀初，一些宇宙學家就提出要建造一個專門用於研究暗能量的望遠鏡，能夠完成所有的暗能量觀測。這樣一來，我們就能同時看到暗能量的多個局部，進而拼湊出暗能量的全貌。

這些人的努力最後匯聚成了一個項目，那就是WFIRST的前身——聯合暗能量任務（Joint Dark Energy Mission，簡稱JDEM)。按照原始的設計，它將是一個1.5米口徑、造價16億美元的空間望遠鏡。

WFIRST將具有與哈勃望遠鏡相同的圖像精度，但百倍於後者的視野範圍。圖片截取自NASA官網介紹WFIRST的視頻，現在再看這個視頻，有些傷感。

2010年，美國科學院成立了一個十年調查委員會，以重要性和可行性為標準，對未來10年所要支持的天文觀測項目做了一個排序。在這次排序中，JDEM受到了極高的評價，但同時委員會認為JDEM的造價太高，花這麼多錢卻只研究一個暗能量，有點不划算。所以，他們就把JDEM和另一個探測太陽系外行星的項目拼在了一起，形成了一個全新的項目。這就是WFIRST的由來。

順便一提，WFIRST這個名字起得還是挺講究的。前面說過，「W」代表暗能量的狀態方程，而「FIRST」則是英文中第一的意思。所以，儘管被迫和探測太陽系外行星的項目綁在了一起，JDEM的成員還是向外界傳達出了「暗能量優先」的理念。

在十年調查委員會的總結報告中，WFIRST被列為了空間探測項目的第一名。換言之，它成了未來10年最重要、也是優先順序最高的空間探測項目。雖然有這麼高的起點，但是WFIRST卻相當時運不濟，遲遲無法獲得任何財政支持。這是因為之前立項的另一台望遠鏡詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，簡稱JWST）太過昂貴，佔用了NASA太多的資源。

直到2016年2月17日，WFIRST才終於正式立項。如果一切順利的話，這個2.4米口徑的空間望遠鏡，將於本世紀20年代中期上天。它將讓人類有能力以前所未有的精度，來研究暗能量的性質，進而探究宇宙的終極命運。

但問題就出在這個「如果」上。

WFIRST前途未卜

2018年2月，美國聯邦政府新一年的預算報告公布了。這份報告里明確提出要取消對WFIRST的財政資助。這樣一來，無數宇宙學家20年的心血恐怕就將付之東流。

按照正常的流程，政府預算報告還需要得到議會兩院的表決通過；最遲到今年的6月30日，美國國會就要完成所有撥款方案的立法工作。也就是說，人們還有4個月的時間來挽救WFIRST，儘管希望非常渺茫。

這讓人不由地聯想到上世紀九十年代柯林頓政府中止資助超導超級對撞機（Superconducting Super Collider，簡稱SSC）的情景。由於美國突然停止建造SSC，而歐盟則繼續支持建造大型強子對撞機（Large Hadron Collider，簡稱LHC），世界高能物理中心在經歷了半個世紀後，又從美國重新遷回了歐洲。

別了，WFIRST。

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