暗能量（dark energy）

在二十世紀的大部分時間裡，宇宙學家只爭論膨脹會減速到滑行，還是會反轉為塌縮；人人都假設是重力在踩剎車。然後在 1998 年，兩支追蹤遙遠爆炸恆星的團隊發現了相反的事：膨脹正在加速。有某種成分充滿了整個空間、不隨宇宙變大而稀釋，並把它推開。我們稱之為暗能量，它是宇宙中份量最大、也最神秘的成分。

暗能量由它的重力效應來定義：它的能量密度隨空間膨脹幾乎維持不變，而且具有強烈的負壓力。在弗里德曼加速方程式 a_ddot / a = 減 (4 pi G / 3)(rho 加 3 p / c^2) 中，一個 p 約等於 減 rho c^2 的成分會使右邊為正，於是 a_ddot 為正、膨脹加速。它的性質用一個狀態方程式參數 w = p /(rho c^2) 來刻畫；觀測給出 w 非常接近 減 1。暗能量約佔今日宇宙總能量含量的 68%，凌駕於暗物質與普通物質之上。

它究竟是什麼？最簡單的答案是它就是宇宙常數 Lambda，一種空無空間的內稟能量，其 w 恰為 減 1。其他方案統稱為精質（quintessence），主張一個緩慢演化、w 接近但不恰好為 減 1 的場。真正令人尷尬的是宇宙常數問題：天真的量子場論估計真空能量比觀測值大出數十個數量級，這是全物理學中理論與實驗最嚴重的失配之一。於是我們能精確地測量暗能量，卻無法解釋它為何如此微小。