全世界的科学家都在庆祝，失踪的物质终于被找到了。现在，是时候探寻宇宙的其余部分了。

宇宙中有26.8％的物质是暗物质。尽管暗物质尚未被直接观测到，但天文学家认为它们是存在的，因为只有暗物质能够解释为什么星系是现在这样运转的。常规物质和暗物质通过引力相互吸引，自宇宙诞生之初就形成了一种相辅相成的关系。

那时，暗物质通过引力吸引着气态云，使其形成恒星的内核。在恒星爆发、死立之后，很多物质被抛射到宇宙空间中，这时暗物质又充当了捕手，把这些物质聚集起来。如果没有暗物质，今天的星系将不复存在。星系和星系团中(不包括星系团之间)有85％的物质都是暗物质，而可见的物质仅占15％。

然而，关于宇宙的最大谜题还是暗能量。长期以来，天文学家认为引力会阻止宇宙膨胀，使膨胀速度变慢，最后将一切物质都“拉回来”。

但在1998年，两位科学家取得了一个革命性的发现:如果宇宙的膨胀速度会因引阻止而变慢，那么最遥远的超新星远离地球的速度将变慢;但观测结果表明，遥远的超新星远离地球的速度越来越快。于是，科学家得出结论一一宇宙正在加速膨胀，并将这种导致宇宙加速膨胀的力量称为暗能量。

两位科学家还得出了一个更惊人的结论:暗能量占宇宙物质总和的68.3％(除去暗物质和暗能量，普通物质仅占宇宙物质总量的5％左右)。在爱因斯坦的相对论中，质量相当于能量，简而言之，质量与能量是等价的。比如，木材燃烧时，部分质量就会“转化”为能量。

当科学家将没有质量的两个光子转换为电子和正电子时，光子的能量就转化”为质量。换句话说，暗能量既是一种力，又相当于宇宙中68，3％的物质。但目前我们对暗能量的了解仅限于此一一我们不知道这种力是怎么产生的，也不知道它是怎样推动宇宙膨胀的。

幸运的是，一种新设备一一暗能量光谱仪(DES)能够帮助我们揭示暗能量的秘密。到2025年，这台新设备将帮助科学家观测3500万个星系在过去110亿年里的运转情况。

暗能量光谱仪的“眼”就像苍蝇的眼晴一样，由许多的小眼晴组成一多达5000只，每只“小眼晴”都是一根光纤。观测时，光谱仪会对准一片天空，在这片天空里，有些星系是可见的，甚至还被其他科学家观测过。

每次观测时，科学家都会调整光纤，理论上，每根光纤都能观测一个星系。5000根光纤组合起来，可以观测的天空面积大约是满月的38倍。

按照这种运行方式，暗能量光谱仪每20分钟就能探测到5000个星系的光线。然后，光线数据会发送到一些光谱仪上，检每一种光线的波长和颜色。波长越长就证明星系离地球越远(物体远离地球时，光线的波长变长，频率变低，光谱向红端移动，即光的红移)。通过波长的拉伸程度科学家就能判断两件事情:星系离我们有多远，以及星系远离我们的速度有多快。

暗能量是什么，它的数量是恒定的还是变化的?科学家开始试着回答这些问题。100多亿年前，暗能量加速了宇宙膨胀，星系之间的空间不断护大。现有研究表明，暗能量是恒定的，一定空间范围内的暗能量数量是相同的。

但近年来，天文学家的观测却又给出了ー个不同的、更具争议的线索:当宇宙加速膨胀时，暗能量的数量会增加。如果暗能量的数量是恒定的，它们可能是由虚粒子(这些粒子会突然凭空出现，又会突然消失)构成的。但是，如果暗能量的数量会发生变化，这就说明，它们可能是由某些未知的粒子构成的。

如果科学家能够揭开这个谜团，那将是21世纪最重大的宇宙革命。

文章采集自《奇点科学》杂志  2021.03期  p32

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