物质不灭，能量守恒，宇宙却在膨胀，那么是什么东西在增长？

这个提问有一个致命的问题，那就是用地球上建立起来的直观来思考宇宙的问题。最重要的是，我们需要认识到，膨胀所增加的空间不一定需要物质来填充，在宇宙中没有什么大气压力之类的东西，空间中的物质完全可以变得越来越稀薄，这没有什么奇怪的事情，这跟「物质不灭，能量守恒」也没有什么关系。

关于这种变得越来越稀薄的东西，还有一个绝佳的例子可以证明。1965 年，美国贝尔实验室的两位工程师彭齐亚斯（Arno Penzias）和威尔逊（Robert Wilson）在为卫星通信设计天线，他们在调试天线时发现了一个头疼的问题，不管天线朝向哪个方向，都会有一个一模一样的背景噪声，起初他们以为是天线上的鸟粪所引起的，但在仔细清理了鸟粪之后发现这种噪声仍然存在。他们将这个结果发表在天文学的期刊上，这一发现随后引起了天文学和宇宙学界的震动，因为这些噪声正是对大爆炸宇宙学的强有力支持。彭齐亚斯和威尔逊所发现的这种噪声来源于宇宙诞生之初，随着宇宙的膨胀，这种来源于宇宙最早期的光被越来越稀释，最终成为了两位工程师所探测到的「噪声」，这种噪声的特征与 2.7 K 的黑体辐射相同，频率属于微波范围，因此被称为「宇宙微波背景辐射」（CMB，cosmic microwave background）。彭齐亚斯和威尔逊在 1978 年获得了诺贝尔物理学奖。之所以这种噪声的特征与 2.7K 的黑体辐射相同，就是因为随着宇宙的膨胀，这种辐射的能量被不断稀释，从而温度越来越低的结果。

今天，物理学家们将这种推动宇宙加速膨胀的力成为「暗能量」（dark energy），暗能量像一种均匀的背景存在于宇宙中，它在宇宙中起到了斥力的作用。但暗能量到底是什么，现在还有很多争论，暗能量在宇宙中大量存在，但我们却非常不了解其性质。尽管目前有大量探测器在对暗能量进行精细的测量，也有宇宙学家将这些惊喜的测量纳入到宇宙模型的描述中，但仍然非常缺乏能够解释暗能量基本结构和组成的物理理论。对暗能量的进一步研究很可能意味着新的物理学（例如新的相互作用、新的基本粒子、新的物理规律）的诞生。