北京
“你可以想象一種情況，其中一個影響著另一個。”加利福尼亞大學歐文分校的粒子物理學家蒂姆·泰特（Tim?Tait）在思考宇宙的兩大謎團時，給出了一個相當有趣的思路。他口中的“一個”和“另一個”，指的就是暗能量與暗物質——這兩樣東西合在一起，占據了宇宙成分的約95%，但我們對它們的了解卻少得可憐。更關鍵的是，泰特認為，如果有一天我們發現它們其實是同一套“暗宇宙統一理論”的不同表現，也并不會讓人感到意外。而最近的一些天文觀測，正讓這種原本不那么大眾的想法，開始獲得越來越多的關注。
先看一眼數字，你就能感受到這種“不了解”有多夸張。目前的估算顯示，驅動宇宙空間加速膨脹的那個未知力量——暗能量，大約占了宇宙總成分的70%。而另一個看不見摸不著的材料——暗物質，它負責用引力把星系“粘”在一起，大約占了25%。它們共同的特點是：不發光、不反光、也不吸收光。語義上說它們“暗”，不如說它們“不可見”來得更準確。到目前為止，還沒有人能夠直接觀測到它們中的任何一個。正因為這種無從捉摸的特性，在過去很長一段時間里，主流看法傾向于把暗能量和暗物質當作兩種獨立存在的實體，彼此沒什么交集。它們的共同點似乎只有“我們找不到它們”這一點。
但近年來的天文觀測結果，讓科學家開始重新打量這個假設。一個叫“暗能量光譜儀”（DESI）的研究團隊，在2024年發現了一些跡象，暗示暗能量的強度——有時也被稱為“宇宙學常數”——可能并沒有像它的名字那樣保持恒定。到了2025年，基于比之前多出一倍以上的數據量，另一項研究也得出了類似的結論：暗能量正在隨時間變化。這一系列觀測結果描繪出了這樣一幅可能的圖景：大概在20億年前，暗能量的強度達到過一個最大值，隨后可能就開始減弱了。但有意思的是，數據同時也暗示，在更早的時期，暗能量可能經歷過一個變強的階段。如果這是真的，那它看起來就像是在某個時期違反了能量守恒定律。
研究人員用了一個形象的詞來描述這種狀態，叫“幽靈區”（the?phantom?regime）。你可以把它想象成一個球正在往坡上滾。這當然有可能發生，但前提是除了重力之外，還有別的什么東西在推這個球。放到暗能量的語境里，那個“別的什么東西”到底是什么呢？一個不斷壯大的理論家群體，正把目光投向暗物質。也就是說，暗能量這種反常的強弱變化，背后的推手可能是它與暗物質之間的相互作用。
說到這里，你可能會覺得這是一拍腦袋想出來的全新腦洞。其實倒也不是。賓夕法尼亞大學的物理學家賈斯汀·庫里（Justin?Khoury）早在2005年就探討過這種可能性。他解釋說，在那項研究中，他和兩位合作者提出了一個假想性的問題：能不能存在一種暗能量，其能量密度會隨著時間推移而增加？他們發現，如果允許暗能量和暗物質相互影響，那確實可以產生一種看起來像是“幽靈行為”、但實際上又不是的現象。庫里這樣評價這個思路：“這是實現這一目標最自然、最簡單的方法。”不過當時這還只是一個理論上的推演，缺少觀測上的直接理由。
誰也沒想到，差不多二十年后，DESI的觀測結果送來了那個理由。暗能量真的可能在變。這個發現促使庫里和賓夕法尼亞大學的另外兩位同事——Meng?Xiang?Lin和Mark?Trodden——著手構建一個新的理論模型。他們的工作，正是在試圖回答那個由觀測重新點燃的問題：如果暗能量和暗物質真的在背后“對話”，那么這種對話的機制是什么樣的，它又如何塑造了我們今天看到的宇宙？
這件事本身沒那么神奇，真正神奇的是，兩個一度被認為老死不相往來的宇宙“大股東”，可能恰好通過一條隱藏的線索連在了一起。科學家正在小心翼翼地沿著這條線索往前走，試圖分辨這到底是一個巧合，還是指向一個更深層理論的入口。當然，目前這一切還處在“初步證據顯示”和“研究人員推測”的階段。暗能量是否真的在與暗物質互動，它又是如何進入那個詭異的“幽靈區”的，科學界還沒有定論。我們知道的只是，宇宙這本大書，有兩頁原本被遠遠隔開，現在它們之間出現了一道細微的折痕，也許，這兩頁本來就連在一起。
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