密度参数

宇宙学家需要一种简单的说法，来表明宇宙所含之物是恰好平衡、过多，还是过少。与其摆弄那个以千克每立方米计、别扭的绝对密度，他们用一个干净的比值。密度参数，用希腊字母 Omega（Ω）表示，就是宇宙的实际密度除以临界密度。它把宇宙命运与形状的整个问题，打包成一个无量纲的数。

算术很简单。Omega = 1 意味着实际密度恰好等于临界密度——平衡的、几何平直的情形。Omega 大于1 意味着宇宙比临界更稠密，于是引力压倒膨胀，空间卷成一个闭合的球面。Omega 小于1 意味着不足，留下一个开放、向外张开、永远膨胀的空间。总的 Omega 是各项贡献之和：普通物质的 Omega、暗物质的、辐射的，以及暗能量的（常写成宇宙学常数 Lambda）。今天最好的测量给出的总 Omega，在约百分之一以内与1无法区分，其中普通物质约0.05、暗物质约0.27、暗能量约0.68。

密度参数之所以重要，是因为它是宇宙含有什么与宇宙具有什么形状、什么归宿之间的桥梁。历史上，宇宙学家曾希望单凭一个物质的 Omega 就能决定宇宙的命运——永远膨胀，还是重新坍缩。1998年发现的转折是，暗能量占主导并在加速膨胀，所以一个平直的宇宙（总 Omega = 1）终究并不重新坍缩。一句提醒：各个 Omega 值都是在某个模型内推出的，会随数据改进而略有移动，所以最好读作当前最佳的清点，而非永恒的常数。