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近日，国家天文台研究人员发现了暗能量可能是一种动力学场，而不是爱因斯坦提出的宇宙学常数。这个发现为世界暗能量研究提供了新的思路，同时也推动了中国在暗能量研究的进展。我们知道暗能量占据宇宙质能的70%，可以说决定着宇宙的命运，但我们却对暗能量知之甚少。1998年，科学家在对1a型超新星进行观测时发现，其亮度比预期的要暗得多，这说明宇宙除了在暗物质的影响下还能加速膨胀，这种未知的力量被称为暗能量。通俗地说，暗能量是一种机制，这种机制可引发宇宙加速膨胀。 此后人们对暗能量的研究开始深入，提出了多种解释模型，其中宇宙学常数模型是与观测符合比较好的模型，这个宇宙学常数最初由爱因斯坦引入到静态宇宙学模型中，在1915年至1917年，爱因斯坦用广义相对论引力场方程解释我们的宇宙，试图建立新的宇宙学模型。当时科学界依然认为宇宙是静止、不随时间而变化，因此爱因斯坦为了得到一个稳定的解，加入了宇宙学常数，这个常数在爱因斯坦方程中的作用是斥力，因此暗能量的一种可能就是宇宙学常数。  1929年，哈勃发现宇宙加速膨胀后爱因斯坦放弃了这个常数，并认为这是一个错误，而到了1998年观测1a型超新星发现宇宙加速膨胀后，又重新引入了宇宙学常数。由于宇宙学常数模型遇到的一些问题，因此科学家提出了暗能量可能是动力学性的，其特点是随时间推移而演化。 需要指出的是，爱因斯坦的宇宙学常数和今天（1998年重新引入）宇宙学常数还有点不同的，比如后者可包含真空能，只是在某种条件下其等效于爱因斯坦在一百年前引入的宇宙学常数。代表暗能量的宇宙学常数在我们生活中是无法感觉到的，其表现在于真空环境中压强为负值，支配着整个宇宙的演化，加速宇宙膨胀。 目前在动力学暗能量方面有几个比较著名的模型，比如Quintessence模型，在这个模型中引入了Quintessence场，其状态方程与爱因斯坦提出的宇宙学常数模型不一样，没有宇宙学常数这个固定值，而是在一定的区间内是可变的，因此这个模型可以用来处理宇宙学常数不存在的巧合性问题。动力学暗能量模型中还有一个称为Phantom模型，虽然解决了暗能量状态方程中的一些问题的，但这个模型的问题在于推演下去我们的宇宙将终结于大撕裂。于是科学家就提出了一种称为Quintom的暗能量模型，这是综合了Quintessence模型和Phantom模型，堪称是一个结合体，同时拥有两个模型的特点。在Quintom暗能量动力学模型研究中，中国科学家扮演了重要角色，并且赋予了这个模型一个非常吸引人的名字，叫做精灵模型。另外还有一个模型称之为全息暗能量模型，其通过全息原理来解释宇宙的动力学演化，即红外-紫外（UV-IR）关系，可以说全息暗能量模型目前表现较为出色，也是动力学暗能量研究中比较成功的模型。那么哪一种将终结宇宙学常数模型呢，我们拭目以待吧。 |
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