宇宙探索: 什么是暗物质和暗能量?

自从暗物质跟暗能量被发现以来，普通人可能会觉得不可思议，我们宇宙的行星、恒星、卫星、星系、地球、还有我们人类等等，只是宇宙质量的不足20％，其他的80％是“暗物质”，那暗物质究竟是什么呢？

暗物质是很奇异的，我们无法看到，但是遍布宇宙的每个角落，可以说宇宙基本是暗物质组成的，早在1930年代，就有科学家推测暗物质的存在。不过当时大部分科学家不认同这个理论，然而过去这二十年，有关这神秘物质的证据开始慢慢被呈现出来。

当科学家根据银河系恒星的位置制造模型，发现银河系边缘的恒星高速运动，理应飞离开银行系，但是它们还是留在银河系，有些我们看不到的物质把这些恒星抓住了，这些东西令银河系的引力增加，但科学家想不同这些物质到底是什么。科学家发现暗物质的存在，因为它干扰了宇宙的引力，影响那些我们可看到的物体。例如星系公转的速度比原本计算的快，假设只是计算那些可见物质的引力，计算结果是没有那么大的引力的，如果引力不够，星系四周的热气体就会散开，所以科学家怀疑星系有更大的引力，比那些星系能观测到的物质产生的引力更大，科学家把这个导致引力差距的东西称为“暗物质”。

其中一个探测暗物质存在的方法，就是探测发出X射线的热气体，和它如何受引力影响而被局限的一处，另一个方法是观测重力透镜效应。所以科学家相信暗物质是宇宙主要的物质，但宇宙大部分能量却来自无法看见的能量，这就称为“暗能量”。

物理理论指出，宇宙也是遍布暗能量，估计是宇宙能量质量总和的七成，而科学家对宇宙的了解，目前所知最少的就是暗能量，暗能量跟暗物质其实没有多大的关系，它们是截然不同的东西，“暗”只是表明科学家现在还无法理解跟摸不透。科学家最初观测暗能量是在1998年，当时科学家利用遥远爆发的超新星，测量星系的距离，那些星系的距离比科学家们估计的更远，这发现和理论不吻合，因为宇宙膨胀理应随时间慢下来，换言之，宇宙膨胀理应随时间过去反而加速膨胀，天文学家相信，这是暗能量背后的推动。宇宙充满了这个有排斥力的暗能量，这能量很奇怪，它令宇宙膨胀随时间不断加速，这让科学家很费解，似乎宇宙有更多地方是暗能量构成的，这种能量不发出任何辐射，所以科学家无法观测到。

暗能量令宇宙加速膨胀，像是一股抗衡万有引力的能量，我们所看到正常的物质和能量，当物体飞离开对方吗，速度是会减慢的，因为正常能量和物质是受彼此引力牵引的，而暗能量却是相反的，把物质能量加速推离开对方。

其中一个理论说，暗能量不断加速宇宙膨胀，到最后宇宙会被撕开，可能500亿年后，宇宙会被撕成碎片，如果这个理论是对的，到最后不但星系、星团会完全分开，星系自己也会分崩离析。然后星系里面的恒星都会被扯开，接着行星都会被暗能量扯散，最后原子和亚原子粒子都会被扯开。