暗物质与暗能量

宇宙大爆炸理论仍然是目前为止解释宇宙形成最好的科学模型，许多证据都支持它。然而最近的发现继续震撼着我们对宇宙的理解。天文学家和其他科学家正在努力解决一些没有答案的问题，比如宇宙是由什么组成的，以及为什么宇宙在膨胀。而他们所做的很多事情就是建立数学模型和计算模拟来解释诸如暗能量和暗物质等未知现象。

我们在太空中观察到的都是发射某种类型电磁辐射的物体。但是科学家们认为发光的物质只占宇宙的一小部分。剩下大约80%是暗物质。暗物质不发射电磁辐射所以我们不能直接观察它。天文学家知道暗物质的存在是因为它的引力影响了周围物体的运动。当天文学家测量螺旋星系如何旋转时，他们发现星系的外部边缘与靠近中心的部分以相同的速度旋转。只有当星系中的物质比他们能看到的多得多时，这种现象才能得到解释。

遥远的光线被引力弯曲

当来自非常遥远的光经过一个超大质量物体而发生弯曲时会形成引力透镜。为了解释这种效应必须存在比当前能观测到的更多的物质,即暗物质。眼下天文学家对暗物质的本质了解得并不多。一种可能性是，暗物质只是黑洞、中子星和棕矮星等物体中不发射辐射的普通物质，这些物体比木星大但比最小的恒星还要小。但是天文学家们无法找到足够多的这些类型的天体(MACHOS,大质量天体物理致密晕天体)来支撑他们的理论。

另一种可能性是暗物质被认为与我们看到的普通物质有很大的不同。有些粒子看起来像是有引力的粒子，但是并不与其他粒子相互作用。科学家称这些理论粒子为WIMPs，代表弱相互作用的大质量粒子。

大多数研究暗物质的科学家认为宇宙中的暗物质是MACHOS和某种奇异物质如WIMP的结合。研究暗物质是科学研究的一个活跃领域，天文学家对暗物质的认识也在迅速变化。研究宇宙膨胀的天文学家对宇宙膨胀的速度很感兴趣:是否快到足以克服重力的吸引？如果是的话，那么宇宙将永远膨胀下去，尽管膨胀会随着时间的推移而减慢。如果没有，那么宇宙总有一天会开始收缩，最终在一次大挤压中被挤压在一起，这与大爆炸正好相反。

最近天文学家的发现回答了这个问题：宇宙膨胀的速率实际上是在增加。换句话说，宇宙现在膨胀得比以往任何时候都快，而且在未来还会膨胀得更快。所以现在天文学家认为宇宙将永远膨胀下去。 但它也提出了一个令人困惑的新问题：是什么导致宇宙加速膨胀？一种可能的假说涉及一种新的、假想的能量形式称为暗能量。一些科学家认为，暗能量占宇宙总能量的72%。