超越时空

    1929年，爱德温·哈勃发现距离我们远处的星系，都在迅速地离我们远去。哈勃认为，这说明宇宙的空间正在扩大延伸。当时的科学家相信，这样的扩张会渐渐地慢下来，然后以某种形式达到平衡。就像我们往空中抛出一个物体，最终会在万有引力的作用下返回地面一样。

    不过，1994年，有两个科学团队（“超新星宇宙学计划”和“高红移超新星搜索队”）开始对宇宙的扩张速度进行测量研究。他们原本的计划是想利用超新星测距的可行性，验证宇宙减速膨胀的猜想，即想观测宇宙的扩张速度是否真的减慢下来。

    到了1998年，两个团队的研究结果相继出来了。使用超新星来测距确实可行，但是，几乎全部观测距离都要比理论距离要大，而且呈现出距离越远，差距越大的现象。而在正常情况下，实际测量的误差应该会均匀分布在理论附近，可能偏大，也可能偏小。这是为什么？

    这首先说明了肯定不是测量误差导致的，一定是理论模型出现了问题：超新星的实际观测的距离，要比预计的位置更遥远，而且实际观测的亮度也比理论的预测要暗一些。也就是说，戏剧性的一幕来了，他们都发现宇宙的扩张速度非但没有减慢，反而变得更快了！那些可观测的星系，正以光速一般（甚至更快）的速度远离我们。这就好似我们往空中抛出的物体，从离开你手中的那一刻开始，越来越快地远离，而再也回不到地面了……

    后来，科学家经过反复计算，算出了我们的宇宙在大概60亿年前左右，从减速膨胀变为加速膨胀，这个结果和两个团队得出的数据相符合。于是，2011年，超新星宇宙学计划团队负责人索尔·珀尔马特荣获诺贝尔物理学奖的一半奖项，另一半奖项则由高红移超新星搜索队团队的两位负责人布莱恩·施密特与亚当·里斯共同获得。

    科学家不禁思索，怎么会发生如此奇怪的反常识现象？是什么神秘的力量在推动着它们？而且在60亿年前就开始起到主导作用，导致宇宙从减速膨胀变成了加速膨胀，推送着那些星系以越来越快的速度远离我们呢？

    1998年，美国理论宇宙学家迈克尔·特纳根据暗物质的原理，突发灵感，给这种神秘的力量起了个名字叫Dark energy（暗能量）。

    其实，说不定答案很可能早就在爱因斯坦多年前的一个想法之中了：我们都会习惯性地认为万有引力只会把所有物质拉在一起，但在广义相对论中，万有引力也可以将物质推开。

    那么，这种力是如何产生的呢？根据爱因斯坦的计算，如果空间被一种无形的能量均匀占据，就像是一团不可见的迷雾，那这团迷雾产生的力就是相斥的。至于为什么会产生这种相斥的力，就暂时先把它看作是两者之间必然会产生的一种现象。

    这相斥的力，刚好可以解释为什么所有的星系都在快速远离我们。这种看不见、摸不着的力，就是科学家所称的“暗能量”，它导致了每个星系之间产生相互推力，把相互之间的星系越推越远，以致我们所看到的宇宙的扩张速度正在不断加速。

    而当科学家试图计算空间中需要多少暗能量，才可以导致宇宙的加速扩张时，他们得出的却是一个难以置信、小得离奇的一串诡异的数值。那又如何来解释这串奇怪的数字呢？科学家不由得想到了那个迄今既不能证实、又无法证伪的弦理论。弦理论因为其额外空间维度的候选形态多达数万亿个，以致遇到了极大的障碍，一时无法继续深入研究下去。不过，有些科学家并没有放弃，他们想到这个现象是否可以与多元宇宙论结合起来。（上） 

    （作者系加拿大某国际财团风险管理资深顾问，科幻作家）