益　翼

克羅韋的困惑

“真笨，你將所有星體的質量加在一塊兒，不就知道了嗎?”克羅韋教授正在訓斥他的助手，因為助手沒能完成他給的任務——稱稱宇宙有多重。

“老師，所有能探測到的星體的質量，我都算上了，可是和實際數(shù)字差距太大了!”

“我看看”——克羅韋教授仔細地檢查了助手的操作和演算，確實一點錯誤都沒有，但是算出的宇宙質量只占實際質量的4％!教授的腦海里出現(xiàn)了一個可怕的念頭：難道還有一類迷失的物質?我們沒有將它算在內?如果能找出這種物質，宇宙物質結構家族里就會有新成員了!這個興奮的念頭讓克羅韋教授陷入了沉思……

迷失的物質

為了找到那種迷失的物質，克羅韋教授守在各種天文望遠鏡前，癡癡地望著天空已經一個多月了。終于，有一天，他利用錢德拉×射線望遠鏡觀測到了驚人的一幕：在兩個星系團發(fā)生碰撞的時候，星系團中的一部分物質，好像被某種不明物體拖拽著，與原星系團分離，形成了好像子彈的彈道一樣的星系團。

由于那種不明物體不發(fā)光，也沒有電磁輻射，只能通過研究它的重力來確定它的存在，所以這種物質被稱作暗物質——終于，這種迷失的物質算是水落石出了。

進一步的研究表明，暗物質確實是一種存在的未知粒子。在廣袤的宇宙中，它們以籠罩住星系和星系團的方式分布。暗物質的發(fā)現(xiàn)，為人們認識宇宙中大尺度結構的形成和微波背景輻射，起到了巨大的作用。

但暗物質到底是由什么樣的微粒組成的呢?研究發(fā)現(xiàn)，這樣的微粒幾乎不能進入普通物質，也不能產生可以探測到的信號，但是它卻有自身的質量!

發(fā)現(xiàn)了暗物質，克羅韋教授很興奮：連忙按照暗物質的分布，用他那桿特別的“秤”稱出了暗物質的質量。然而讓他驚訝不已的是：即使加上暗物質的質量，和宇宙實際的質量值還相差甚遠——還有74％左右的質量不曉得又跑到哪里去了!

原來還有“更暗”的東西

這次，教授將目光投向了正在加速膨脹的宇宙。是什么力量使宇宙在加速膨脹呢?按理說，因為物質間都有引力作用，星體和星體應是互相靠近才對啊，宇宙為什么還在膨脹呢?

通過艱苦卓絕的研究，克羅韋教授終于發(fā)現(xiàn)，原來宇宙中充滿了一種神秘的能量——暗能量!這才是真正的原因所在!

我們知道，物體對構成自身的物質都有引力作用：比如星云對它里面包含的行星就有引力；地球本身，對地面的泥土、天空的大氣，以及站在上面的人都有吸引力，這種力作用在物體上，能表現(xiàn)出向一起收縮的壓強。然而暗能量卻剛好相反，它似乎具有負壓強，也就是說：它好像自身具有將自己從內往外推壓的斥力。這種負壓強在長距離上(比如天體之間的遙遠距離)表現(xiàn)為反引力。暗能量的發(fā)現(xiàn)，能成功地解釋宇宙加速膨脹的問題，而且剛好填補了克羅韋教授“宇宙質量”問題中“失落”掉的質量。

但是由于暗能量比暗物質具有更讓我們難以捉摸的性質，我們對暗能量知之更少，因此，暗能量被一些科學家稱為“最高深莫測”的謎題!宇宙學家邁克爾·特納打趣地說：“到目前為止，我們在暗能量方面取得的最了不起的成就，就是為它起了個名字!”

“稱”出宇宙的未來

構成宇宙總質量的物質終于清晰明了了，它們是：僅4％的普通物質、22％的暗物質和74％的暗能量。

稱了半天，稱出宇宙的質量到底有什么用呢?

我們知道，宇宙的膨脹和收縮都是需要力的支持的，要么引力、要么膨脹力。而這些力都源于構成宇宙的物質。

宇宙空間中，如果包含的質量足夠大，那么這么多質量放在那樣的空間中，就會表現(xiàn)出引力，使這個空間收縮；反之，如果質量小，引力作用阻止不了膨脹，這個空間就要增大了。如果空間里的物質，剛好能維持這個空間不膨脹也不收縮，這個空間的平均質量密度就是一個“剛剛好”的值。

也就是說，若我們稱出宇宙的質量小于這個“剛剛好”的值，我們的宇宙就會像現(xiàn)在這樣，緩慢地加速膨脹下去；反之，如果大于這個值，那么宇宙就有可能在某一天由膨脹變?yōu)槭湛s，就像宇宙大爆炸的圖景倒過來再發(fā)生一樣。如此說來，宇宙的未來不就能被我們稱出來嗎?