隐形的宇宙：太空中含有多少暗物质与暗能量(3)

　　暗物质之谜再怎么怪异，和暗能量的神秘现象一比，就几乎显得平凡无奇了。物理学家史蒂芬．温柏格称暗能量为「物理学的核心问题」，天文物理学家麦可．透纳则将暗能量喻为「所有科学领域最深奥的谜团」。

　　透纳在两组天文学家于1998年宣布宇宙似乎正在加速扩张之后，发明了「暗能量」这个名词。天文学家之所以得到这个结论，是因为他们研究了一些爆发的恒星，它们都属于某个特定类别，亮度不仅大到可以从远方看见，也稳定到可以用来测绘遥远星系的距离。所有星系之间的重力吸引会减低宇宙扩张的速度，因此天文学家原本预期宇宙扩张的速度是趋缓的。但他们却发现事实恰恰相反：宇宙扩张的速度愈来愈快，而且已经持续了50到60亿年。

　　今日的观测者正忙于以前所未有的精确度描绘宇宙的样貌，寻找暗能量出现时间的证据、了解它出现后的强度是维持恒定还是不断增强。他们有一个优势，就是能够窥见过去：当研究员研究一个距离地球数十亿光年的星系时，他们看到的是它数十亿年前的样貌。但他们也受限于望远镜及数位侦测器的功能。现在和从前一样，想写出更精准的宇宙史，就必须打造更好的装备。

　　「重子震荡光谱巡天」计画回应了这样的需求。它使用美国新墨西哥州阿帕契山顶一座2.5公尺的天文望远镜，以史无前例的1%精度测量天体的距离。与此同时，「暗能量巡天」计画则使用智利安地斯山区的布兰科4公尺望远镜搜集3亿个星系的资料。欧洲太空总署预计在2020年发射的欧基里德太空望远镜，是为了准确测量过去100亿年来的宇宙动力学而设计的。科学家对「大型完备巡天望远镜」（LSST）也寄予厚望，它目前还在智利中北部建造当中，距离布兰科望远镜只有几公里远。外型粗短、光学速度很快的LSST的口径有8.4公尺，装配了有史以来最大的数位相机，设计目的是为了重复拍摄可观测宇宙的深处，每个月拍摄南半球夜空多达十次。

　　有了这样的工具，宇宙学家希望能经由直接测量宇宙过去的扩张速率，重建暗能量出现与其所造成影响的来龙去脉。这可能攸关到宇宙的未来以及其研究。如果我们是活在一个愈来愈为暗能量所支配的「失控宇宙」里，那么大多数星系之间的距离只会愈来愈远，终有一天达到无法互见的程度，让遥远未来的宇宙学家只剩下附近的星系以及黑暗的太空可以观察。