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就在2026年1月22日,一项持续了十几年的宏大工程终于交出了最终答卷。这是人类

就在2026年1月22日,一项持续了十几年的宏大工程终于交出了最终答卷。这是人类有史以来对宇宙进行的最全面、最严苛的一次“体检”。暗能量巡天项目(DES)的科学家,把过去6年里、由758个观测夜积累的数据,连同6.69亿个星系的信息,一股脑地倒进了超级计算机。他们第一次同时启用了4种顶尖的探测手段,试图回答那个悬在现代物理学头顶达25年之久的终极问题:在这个加速膨胀的宇宙里,暗能量到底是不是恒定的?结果出来了。这是一个让物理学家既长舒一口气,又眉头紧锁的消息。~~~~被引力“扭曲”的真相为了理解这次发现的含金量,我们得先明白科学家在看什么。暗能量看不见摸不着,占据了宇宙70%的成分,像一只无形的大手把宇宙撕扯得越来越快。想研究它,只能看它留下的痕迹。科学家使用的“眼睛”,是安装在智利托洛洛山顶的暗能量相机(DECam)。这台5.7亿像素的巨型相机,盯着南半球1/8的天空看了整整6年。为了捕捉暗能量和暗物质的博弈,DES团队使用了一项绝技:弱引力透镜(Weak Lensing)。原理其实很简单:光线经过大质量物体时会弯曲。如果你透过一个高脚酒杯的底座看背后的蜡烛,烛光会变形。在宇宙中,前景的星系团就是那个“酒杯”,它们巨大的引力会扭曲背景星系发出的光。通过分析这种微乎其微的光线扭曲,科学家就能反推出宇宙中物质(包括看不见的暗物质)到底是怎么分布的,以及它们在过去几十亿年里是如何演化的。~~~~标准模型的“胜利”与“隐忧”这次发布的最终分析,精度是过去的两倍。结论主要有两点:第一,好消息:标准模型(ΛCDM)依然坚挺。此前,物理学界一直有两种猜测。一种是“标准模型”,认为暗能量是一个常数,虽神秘但稳定;另一种是“动态模型”(wCDM),认为暗能量的密度会随时间变化。DES的数据显示,标准模型依然是解释宇宙最好的工具。那些指望暗能量发生剧烈变化、从而推翻现有物理大厦的人,可能要失望了。我们的宇宙目前看起来还算“守规矩”。第二,坏消息:宇宙比预测的要“平滑”。这是藏在数据深处的一根刺,也是这次报告中最耐人寻味的地方。物理学家有一套方法,可以根据宇宙婴儿时期(宇宙微波背景辐射)的照片,推算出它长大后(现在的宇宙)应该长什么样。按理说,在引力的作用下,宇宙中的物质应该会越聚越拢,形成紧密的团块。但DES的观测结果显示:现在的宇宙,比理论预测的要“平滑”那么一点点。 物质没有聚集成理论预言那么紧密的团块。最要命的是,随着6年数据的全部加入,这个观测与理论之间的裂痕非但没有被抹平,反而变宽了。DES用史无前例的四种方法交叉验证(包括弱引力透镜、星系在大尺度上的聚集方式、重子声学振荡和超新星爆发),把所有可能的干扰因素都剔除干净后,依然留下了那个“平滑度”的异常。这意味着,这个异常大概率不是观测误差,而是宇宙真实的物理属性。虽然还没有达到彻底推翻理论的“确凿证据”标准,但它像是一个顽固的信号,在暗示我们:我们对引力或者暗能量的理解,可能在某个关键环节上出了偏差。这就像是拼图拼到了最后一块,发现形状对不上。这不是拼图的质量问题,而是说明我们对那张“原图”的理解可能需要修正。接下来,更强大的薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)将接过接力棒,在这个基础上继续深挖。暗能量巡天项目没有给我们一个简单的答案,但它做了一件更重要的事:它把物理学逼到了角落里,画出了一个精确的圈,告诉所有人——如果新物理学存在,它就藏在这个“不够结块”的缝隙里。~~~~~~图一:暗能量相机拍摄的子弹星系团,由两个正在碰撞的星系团构成,位于船底座方向,距离我们大约37亿光年。这些星系团充当引力透镜,放大了背景星系的光芒。正是这一现象,使子弹星系团成为支持暗物质存在的有力证据。图源:CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA;后期:T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab) & M. Zamani (NSF NOIRLab)图二:口径4米的布兰科望远镜,坐落在托洛洛山(Cerro Tololo)天文台高处。暗能量相机安装在这台望远镜的主焦点上。图源:CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/T. Matsopoulos信源: NOIRLab官网新闻稿