前言:

暗物质暗能量的话题总会在非专业人群中引起很多讨论,引发一些似是而非的观点/说法。这里关于暗能量的问题,想以自己的理解,力所能及地用科学的精神科普一下。会尽量用任何人都能够比较容易理解的,基本不大涉及技术层面(式子/计算)的话简单概括。

一些由符号(? , ^)加上数字字母组成,用以辅助理解和继续挖掘的扩展脚注附在本体之后。唯一的极为简单的宇宙学红移z和膨胀尺度因子a定义式子在注释中。本体主要是关于暗能量;而如果阅者能全面理解本体之后将提到的,包含脚注内容的细节,那么大概就可以说不只是对暗能量,同时也对当代宇宙学/宇宙论有了系统性的基础理解了^f

正文:

  1. 经过这20多年大量的,精密度比较高的宇宙学观测,针对不同的物理现象(如微波背景辐射(cosmic microwave background=CMB),星系退行等),对不同年代的天体(对应天体光谱的宇宙学红移z的大小)进行观测?0,以及进行严格的数据处理+系统误差统计分析发现,宇宙的膨胀率(遥远星系天体的退行速率)意义上,在宇宙学意义上的「最近」(z小于约等于0.5)开始出现了加速膨胀[1]
  2. 在考虑了标准理论模型(相对论+宇宙论;量子场论+粒子物理标准模型等)中所有已知甚至未知(未被证实但非常可能的理论假设)的物理现象和定律后(包括物质粒子+相互作用等),基本都无法自洽地解释这种膨胀加速。

  3. 如何解决这个问题:
  • 如果我们相信已知的标准理论模型(主要是广义相对论)在宇宙尺度上仍然正确,那么,考虑一种具有类似负压、斥力性质的能量,作为解释这种加速膨胀的来源的现象学模型,受到了学界的广泛支持——这就是暗能量。那么暗能量的理论依据和来源是什么?可能是宇宙学常数,也可能是真空能(存在其他答案提到的巨大的量级鸿沟问题?1:宇宙学常数问题(cosmological constant problem=CCP)[2],也可能是一种超越粒子物理标准模型的场等[2][3]
  • 另一方面,也可能广义相对论等我们熟悉的理论在宇宙学尺度和全宇宙上不再适用,需要进行修正和改进,打打补丁。用这些补丁可能带来的,在宇宙学超大的尺度上表现出的不同于广义相对论预言的效果,来解释这种加速膨胀。与之相关的是一类叫做修正引力(modified gravity=MG)的理论,作为暗能量的替代解释。

4. 最后,也存在的另一种可能(可能性不大):暗能量确实不存在,上面提到的所谓的「加速膨胀「是一种观测偏差(bias)/误差/错误/疏漏等……

  • 仪器等带来的系统误差出现的可能性微乎其微,1. 中黑体字已点到,这些都经过了大量严密的数据误差处理和统计分析(虽然这些分析也部分依赖于一些模型和假设,也包含一些我们难以化解的根本性困难,如cosmic variance,但是这一切都有严密量化和置信度分析等,这是科学的统计计量必须的)?2
  • 对物理现象考虑不充分的可能性存在,比如天体物理而非宇宙学的现象,尤其是我们地球和银河系周围的?3。这个方面,较有希望作为解释的一种方向是:我们周边,太阳系/银河系/本星系团等所处的环境其实在宇宙中是相对特殊的,比如处在一个显著的低密度或者高密度泡中,又或者我们对于自己及周边环境的自身运动(peculiar motion)了解的不充分等等?3。这些因素,可能会成为我们对宇宙观测结果的系统bias。另一方面,极低能现象在观测上极难,就像我们对星系团和星系等中的气体分布远没有宇宙中的星系分布了解一样(得益于最近20多年的精密巡天)。议论这些方面可能性论文这几年还是有一些的。

总结:

不能打包票说暗能量被证明真实存在,但是可以比较有把握的说:宇宙加速膨胀现象是真实存在的。暗能量是解释这种加速膨胀现象的一种相对简洁自然的?1,被广泛接受且内涵深度(新物理?)和可扩展性不错的,超越标准理论范畴的现象学模型?4。当然,如上文已经提到的,作为其理论基础,也有各种理论模型来提供暗能量这种现象的物理本质和物理来源是什么的猜测(各种需要验证)某种程度上,修正引力等理论和暗能量理论存在竞争关系。


(正文本体结束。下面的脚注有些内容偏离了暗能量本身,涉及到当代宇宙学/宇宙论的全局,包括会涉及到暗物质等。对扩展细节不在意的话,可以全部略过不看)


脚注(主干级)

?0: 关于宇宙学红移

光是一种电磁波,可以具有不同的波长/频率(ref. 电磁波谱),对应不同的单光子能量。宇宙学红移z是指观测到的遥远天体的光谱(包含我们熟悉的各种元素的吸收峰/发射峰)的所有波长段,其谱线整体地/全局地红移,波长变长的一种现象。类似运动的声源带来的声音频率变化,声波的多普勒现象。此处即光波的多普勒现象。一般用宇宙学红移z来定量化其波长相对于原波长变化的比例,定义如下:

[公式]

λ为光波波长,z为宇宙学红移,a为宇宙的尺度因子,一般习惯于将今天的时代设定为 [公式] (z=0)。通过观测不同宇宙学红移z的天体,我们可以了解宇宙整体的演化历史,主要是膨胀(速率)史。这是暗能量被提出的历史线索,也是主要依据之一^a。

?1:关于暗能量量级大小问题,虽然这里有上面提到的CCP以及与之相关的精细调制/调制(fine tuning)问题 ^b,甚至可以扯到人择原理等话题上,但这属于发散的技术细节了。

?2:这类困难的一个例子是cosmic variance,有不同的定义和阐释方式(根据不同convention也可以说有几种不同的来源),但主要可以概括为:我们只有一个可观测宇宙,而且我们只能从这个宇宙中的一个点来观测这个宇宙 ^c这方面,宇宙结构形成的模拟(simulation)对于构建和检验理论起到了很大帮助^c

?3:对于加速膨胀大体需要宇宙结构形成的线性(大)尺度上,本地低密度泡/空洞(local void)来解释。此处」本地「是在包含银河系所在的星系团乃至超星系团的意义上。实际上根据结构形成的物质场流体 (fluid)理论,这样的local void中的天体也有与之相关的自身运动peculiar motion的速度场,包括线性fluid motion+非线性random motion(引力束缚相关),就像与之对应/对偶的,在物质丝网结构(filaments)上的天体有向中心坍缩的大趋势/速度场一样(虽然一般来说filaments不是引力束缚系统,一般不被认为是「天体」,而是交由随后将提到的宇宙结构形成理论去处理)。另一方面,我们对于宇宙的非线性(小)尺度上的天体物理的细节还没有了解透彻^d

?4:包含暗能量+暗物质的现象学模型/唯象模型[3],一般也叫做宇宙学的 [公式] 标准模型(Lambda-CDM/LCDM模型)—— [公式] 是指代宇宙学常数的符号,常作为最简洁的暗能量模型CDM指冷暗物质^e 。这个模型可以定量、精确,且自洽地解释天文巡天观测到的:

(1) 星系退行速率(俗称哈勃-勒梅特定律,Hubble-Lemaitre law) (2) 宇宙微波背景辐射CMB,著名的2.725K温度的宇宙热大爆炸余辉(和与之相关的是观测到的星系分布和密度涨落) (3) 热大爆炸(轻)元素核合成(big-bang nucleosynthesis=BBN)带来的轻元素的初始丰度等绝大部分事实。

在较大尺度上,不仅是宇宙中物质和辐射背景中,各物理量的均一、各向同性的平均值,且其涨落功率谱上的非均一性(inhomogeneity)以及各向异性(anisotropies)等,都符合从LCDM模型生发出的宇宙结构形成的标准摄动理论(standard perturbation theory=SPT)的预测,虽然这部分和冷暗物质关系或许更大一些。(虽然此问没问暗物质,但同时这也是当代宇宙学支持暗物质的重要依据——星系的旋转曲线是提出暗物质的动机和导火索,但观测到宇宙的结构形成模式不依赖冷暗物质很难说明。)

较小尺度上,由于非线性现象导致的不可预测性+一些天体物理现象的缺乏了解限制^d,导致了宇宙学能做的事情不够多,更多是属于天体物理学的范畴了。不过也有很多把SPT扩展到准线性领域的不错尝试,虽然模型和解析式会变得复杂,丧失很大一部分简洁性和美感。

狭义上,LCDM现象学模型没有说「暗能量是什么」,而是说」按照这种性质「,从一定的初始条件出发^f.(4),宇宙会怎样演化,其中的结构会怎样形成,从而来和天文巡天观测结果比对。大体来说,LCDM模型的预测和天文宇宙巡天的对多种现象观测结果,在相当高的精度下高度相符,取得了巨大成功(虽然也有部分结果依赖一些建模和假设,但主要是琐碎的非线性的部分)。

这也就是为什么暗能量和暗物质被广泛接受的原因(当然,历史上,先有CDM,再有LCDM)。


(接下来的对脚注的脚脚注涉及更多细节,不想关注细节琐碎问题的可以略过了,主要面向看了脚注产生了更多疑问的人 )


脚脚注(细节级)^_^;;

^a:

此处算式是一阶线性多普勒性效应,对应宇宙学膨胀和宇宙学红移z。实际上对于广义的多普勒效应,我们还可以有横向二阶乃至相对论效应(略)。

既然宇宙一直在膨胀,且离我们越远的天体的光抵达我们需要的时间越久,实际上我们看到是遥远天体更早时代时的」像「。那么直观上,从发出到被我们接收到的光,传播得越久受到宇宙学膨胀的影响就越久,所产生的的宇宙学红移就越大。所以不同的宇宙学红移的天体实际也对应了不同的时代,一般习惯将今天/我们现在所处的时代对应的的宇宙(z=0),设定为a=1/(1+z)=1。

注意哈勃-勒梅特定律只是我们的近旁/近邻宇宙的线性近似关系,星系退行速率对应的宇宙学红移z,与其离我们的距离之间关系,实际上比简单正比更加复杂一些。可以用T表示宇宙的(平均)温度,t表示宇宙时间(或者宇宙年龄),H表示宇宙的膨胀率,只需记住宇宙学意义上的

H(膨胀率)~t(年龄)~z(红移)~a(尺度因子)~T(温度)

之间存在函数对应关系。宇宙膨胀率H(a(t))有时也被叫Hubble rate或者Hubble parameter,其实可以写成尺度因子a对时间的导数和a自身的比例(定义)。

换句话说,哈勃常数只是现在这个时代的宇宙膨胀率 [公式] . 此处可以有一张图(毫无诚意地直接截自slide,原图来自[R.P.Kirshner 2004]的论文[4],是的,就是懒……):

Credit: R. P. Kirshner(see reference). 红圈内红色区域是E. Hubble 1929年的论文的观测数据范围。

红圈标示的红方块内是哈勃当年的数据范围。可以看看即使是直接的退行速率观测,也比哈勃发现星系退行时代的数据扩展了许多倍。而注意即使是这个结果,也已经过去快20年了,且该图的最右侧对应宇宙学红移z~0.2。

如今我们不仅仅有对重点目标的超新星退行速率的观测,也有如知名的斯隆数字巡天(SDSS)这类的星系巡天,和诸如WMAP和Planck这类CMB观测产生的大量数据和分析结果,来支持我们对宇宙膨胀历史的推断和理解。而近年规划的诸如Euclid之类的项目,更是打算直接细致观测0.7&[5],对于当宇宙学的巡天观测发展到了什么地步也可以有一个直观了解(注意此文发于2011年,而卫星发射似乎最近定在2022年下半年了……)。这个Euclid一大任务是测宇宙的几何(形状),这个和暗能量的物态方程和重子声学振荡(BAO)等观测又是息息相关的(扯远了,略)。

回到正题,于是通过对遥远高红移天体的观测,我们其实在宇宙中观测遥远他方的同时也是在观测宇宙的历史,可以一直上溯到z*≈1089——宇宙微波背景辐射CMB的形成时期,大约对应大爆炸后38万年,宇宙平均温度2970K(=2.725K*(1+1089)),cue:氢原子电子能级的量级+汤姆森/康普顿散射(跳过宇宙的黑暗年代等问题)。说得文艺一些:这是宇宙中的光开始获得自由的时代 :)。

再往前溯,光子被耦合在等离子汤中无法自由传播,宇宙在电磁波全波段上」不透明「或者说」不可见「,须借助原初引力波了解。这就是牵涉到引力波天文学这个最近几年欣欣向荣的领域了(略)。

另外,尺度因子a的定义式,和z的关系,除了简单直观地从宇宙膨胀的物理图像和能量守恒等中得出,也可以在给定的宇宙度规/度量线元(metric line element; 相当于距离的微元)下,从相对论中光子的世界线ds=0,更严密地自洽地反推出来(vice versa)。另外关于光谱和测定宇宙学红移z,这其中当然也有观测方法和误差等问题,实际上有观测和处理数据技术上spectro-z和photo-z的细节区别问题,粗略来说s-z相对准确耗时,p-z高效但视情况可靠性较低,但我不大了解细节,就不瞎说了。

通过观测了解宇宙的膨胀历史a(t),或者H(a(t))函数,我们得出宇宙」最近「正在加速膨胀的结论。从而引出暗能量的提出——从辐射主导的早期宇宙,一路演化到如今(如果没有暗能量的话)物质主导的宇宙(重子/常规物质+暗物质),辐射几乎忽略不计,如果没有表现为斥力作用的暗能量,宇宙膨胀理应减速而不是加速。

^b:

主要是:为什么暗能量的能量量级这么小?为什么是最近才开始变成宇宙的支配性力量?(又可生发出一大枝话题,略)

^c:

(1)Cosmic variance:例如,在考虑星系密度分布/宇宙微博背景辐射CMB的温度涨落的观测和统计时,其密度/温度起伏的功率谱的大角度模式(在天球上张开极大角度的两点的相关),对应著极大宇宙学尺度,而在这些模式里的振动模式数很少,带来很大的,且无法通过提高观测精度消除的统计误差。

另可用简单图像考虑:可把三维宇宙想像成平面上的一个圆U,而且这个圆U自身内的数据点是离散格点化的(有限的),每个数据点对应一个「位置」和「属性」(温度/星系数密度, etc...)。当用一个(半径离散变化的)取样圆 S在这个圆U内取样时,当考虑宇宙中的大尺度上的统计时,可以选取的取样圆个数,即样本数,随著半径增大越来越少。而当考虑小尺度的统计时,由于取样圆极小,可以取出很大样本数的样本用于统计。若换成一个格点离散化的矩形U和一个取样正方形S去考虑就更容易理解了。而实际常采用傅立叶空间的功率谱,其傅立叶分析和模式数是这些数据和取样从(含宇宙学红移的)实空间变换到波数空间。

(2)模拟:当然,结构形成的模拟需要基于一些理论模型和假设,但是这些可以和实际观测进行比对来作检验,和循环证明并不是一样的概念。基本逻辑是类似这样(甚至可以说也是科学的基本逻辑):

现象 → 提出理论猜想A → 实验观测验证 → 现象+理论A → 提出猜想B → 实验观测验证 → (现象+理论A+理论B)*N次模拟→...

(不含验证失败被舍弃的部分)

通过基于一定模型的模拟就可以反复用模拟「生成」许多(和现实宇宙高度相似的)虚拟的宇宙结构,来改善统计结果,和实际观测比对。当然这部分更多针对物质分布,和暗物质关系更大一些,而暗能量的性质一般是作为一个通过其他观测确定(fix)的一个(能量密度)或几个参数(+状态方程等)引入。

^d:

我们对诸如导致恒星形成的气体云的坍缩、原恒星的具体形成过程,包括恒星的死亡等恒星生命周期的具体细节,原初黑洞(primordial black hole(s)=PBH)的比例,黑洞及致密星的碰撞合并(Merger)致密星(白矮星,中子星)的物态方程,特殊中子星的磁场和能量来源(pulsar, magnetar),高能宇宙线和辐射的加速机制和细节,宇宙的原初磁场和磁场分布,星系际物质(IGM)的气体的温度/电离度等等...这一大类杂七杂八,某些或许也不适合放在一起的天文/天体物理现象缺乏完整系统、精确定量且兼具物理洞察的理解。(它们的共性就是所谓的非线性和难解析性。)

当然了,我们也有很多经验公式和唯象模型,但它们和LCDM的等级/水准区别在于,LCDM好歹是一个全局的,比较物理的唯象模型;而此处提到的这些经验公式/现象模型有很多时候只是拟合而已,许多缺乏物理直觉洞察和定性理解。而且这些针对不同领域/对象之间的唯象模型,彼此之间难以统一,还经常如^c中点到的那样,需要借助在LCDM中引入的参数作为宇宙学背景的基础上,再引入许多额外的参数。

此外,还有与之相关的观测低能及小区域现象的能力(抗杂讯干扰和解析度),以及纯粹的解析和计算能力不够(计算复杂度和计算量指数上升/可以数值计算没有解析式/理论不够美)等。当然这些或许更多是影响我们对暗物质性质的理解,除非我们考虑一些具有inhomogeneity的暗能量模型等。

^e:

至于为什么是冷暗物质Cold Dark Matter=CDM,其实其中也有比较长的探索历史和过程。这个是涉及到暗物质的性质和本质的另一个话题,就不展开了,当然关于这个也并没有100%的定论。

(算了还是写两句:性质上,历史上也曾有过Hot DM=HDM,Warm DM=WDM,也有近年来的Fuzzy DM=FDM等更复杂的暗物质模型。本质上,个人看法是作为候选对象,这几年WIMPs有降温的趋势,axion/ALPs热度在升)

^f:

当然,更进阶一点,我们需要理解一些额外的东西,如:

(1)广义相对论(2)宇宙学原则(均质性+各向同性=homogeneity+isotropy)(在宇宙学中的地位类似数学公理)(3)宇宙学原则下热大爆炸宇宙学预言的宇宙热历史(也是粒子退耦+结构形成的历史)(4) 暴胀理论(inflation)(试图解释上述公理的成因,大爆炸的初始条件和其他一些问题的一种尝试)(5) 一些经典/量子场论,对应的(基本)粒子物理学,乃至一些超弦理论……等等。这些部分就已从原问题偏离过多了,当然从略。

如今的宇宙学/宇宙论早已进入精密宇宙论时代(precision cosmology),有大量精密度很高的天文/天体物理/宇宙学巡天观测继续对其进行探索和验证。

很多东西,如宇宙学原则,暗能量,暗物质等,严格意义上虽然未经100%证实存在,但是在当代宇宙学中是可以与对于不同对象的精密观测结果相匹配的。宇宙学最常见的范式就是LCDM+热大爆炸++暴胀理论,它曾经也仍然可以定量化预言很多现象,且被观测验证,是一个内涵丰富的研究范式。反过来说,一个替代的理论系统/框架/范式不是不可能存在,但是必须做到以上范式对各种大量观测现象(?4)的自洽解释的同时,或者有新的可被实验/观测验证的预言,或者比该范式更简洁更美,才可以获得认同。这些方面LCDM+热大爆炸++暴胀理论无疑仍然是目前最好最靠谱的选择。

如果能耐心看到这里,相信你对本体部分」暗能量的存在被广泛接受「,」但是业界并非无人质疑,也并非没有替代理论「的含义已经有了更深的理解。

总之:宇宙很大,很复杂,值得继续不懈探索!


09/04/2020 更新:

主要是各种润色语句,修改语病,提升易读性。另外尽量将扩展的小知识分离结构化出来,外加扩写了一些脚注。好像有点写high了,旁枝内容引申得有点过多(不过也好,反正写出来一半效果也是梳理加深自己的理解)。其实很少作答这方面,主要因为能力不逮,且写一篇好的靠谱的回答需要很多精力。虽然自己水平有限,不敢说授之以渔,不过希望如果阅者有心,可以沿著给出的线索继续去查阅,渔猎深挖相关的内容知识,因此文中尽量给出检索的英文关键词。

至于参考文献,因为是科普目的,想必也没有太大必要,只是象征性地试试功能而已……

不过针对可能存在的需求,还是象征性地给了三篇作者都是/含诺贝尔物理奖的得主的综述文章[1][2][3]

PS:说到「标准模型「,」标准理论「,」经典理论「,这些在不同领域(比如宇宙学和粒子物理)和不同的语境中有不同的内涵(比如相对论和量子理论/场论是区别于经典物理学存在的,但是在今天的理论物理学眼中又可被视为「经典的「,」标准的「)。可能有容易产生误导的措辞,但一时想不到更好的办法——除了加更多的括弧注释和更长的定语,让可读性更差以外。希望不要过分拘泥于这些字眼。另外部分用语可能与中文语境下约定俗成上的专业辞汇有差别,请见谅。

如果存在细节有误等,欢迎指正讨论!

小感想:

希望知乎能在编辑器中引入不依赖TeX的上下标或是文内部脚注/footnote/交叉引用系统,这样方便对回答作有结构性的扩展注释(基本信息+有兴趣者可阅读的footnote)。而且个人觉得编辑器中自带的引用注释[1]系统太过死板,不是很好用。

(虽然写在这大概率不会有管乎人看到,也可能有此类功能只是我不会用?)

参考

  1. ^abD. H. Weinberg, M. J. Mortonson, D. J. Eisenstein, C. Hirata, A. G. Riess, and E. Rozo, Phys. Rept. 530, 87 (2013), Observational Probes of Cosmic Acceleration, 2013 https://arxiv.org/abs/1201.2434
  2. ^abcS. Weinberg, The cosmological constant problem, 1989 https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.61.1
  3. ^abcP. J. E. Peebles, B. Ratra, The Cosmological Constant and Dark Energy, 2003 https://arxiv.org/abs/astro-ph/0207347
  4. ^R. P. Kirshner, Hubbles diagram and cosmic expansion, 2004 https://www.pnas.org/content/101/1/8
  5. ^ESA/SRE(2011)12, Euclid-Mapping the geometry of the dark Universe, 2011 https://arxiv.org/pdf/1110.3193.pdf


截至今天,还未有暗能量存在的确实证明。

暗能量的重要候选者——真空零点能,基本可以确定是存在的,但理论和实测相差了不可思议的100多个数量级,所以也叫做「真空灾难」。

但真空零点能是否就是暗能量,还无法证明。


离证明存在越来越遥远了。因为出现了越来越多的怀疑质疑和证据。某个物理图景,你找到了无需依托暗物质暗能量的合理解释,其实就是反证了暗能量无需存在——当然,人们习惯理解成「哎,非常可惜这个不是暗能量的证据」,然后继续钻牛角尖去寻找其他的证据,而忘记了认真评估一下那个「非暗能量证据」带来的意义(逆水行舟不进则退 ,由此及彼看看其他的暗能量假说是否也遗漏了什么)。欢迎去我的专栏,恰好有篇「宇宙黑暗料理」主讲暗物质,也涉及暗能量。


暗个毛线。以前的人还认为神是存在的呢


未被证实,目前暗物质和暗能量理论只是猜测。尚无确切证据表明其真的存在。其中暗物质大型探寻计划已经进行过两次了,均未发现暗物质的确切证据。


世界是由物质构成的,物质是由分子构成………。

物质的存在是现实的,人与任何物质都具有接收和发射信息的能力。美科学家早在一九六六年就证实了这一点。如将一筐鸡蛋放在仪器上显示鸡蛋的信息波很平稳,当从中取出来一个鸡蛋放进开水锅里煮。此时整筐鸡蛋的信息波发生巨大变化。亲爱的朋友你这下明白了吗?


用我发现的正反方向核心空间生命能量时间统一观点,证明了地面自身重量和速度能量生命时间统一标准立方体模型。火箭和卫星发射上天空月亮,证明了地面重量体变成无重速度立方体。证明了空间浮力速度能量包围了地球和月亮,地球和月亮内部存在射出浮力能量,都是一对内外生命能量时间统一平衡存在模型。如果月亮来到地球表面,是生命重量变速度能量变化过程速度能量时间统一原理。可以证明了银河系统,是扁形的向外输出能量时间统一模型。都是一对上下输出方向浮压力空间能量,把银河系统限制成了出入平衡生命能量时间统一原理模型。就是空间生命能量感觉不到时间统一暗物质能量原理模型(证明过程请研究《大自然的正反规律》吧)


暗能量这种理论,就跟上帝一样既不能证实、也不能证伪的理论。

暗能量理论来自宇宙膨胀论,即宇宙空间存在一种能量推动宇宙扩张。

为什么说暗能量既无法证实也无法证伪呢?

因为既然有暗能量推动宇宙扩张,必存在宇宙内和外的空间,宇宙内空间与宇宙外空间需存在能量差或能量梯度,宇宙内空间才能向宇宙外空间扩张。

人类有技术能测量宇宙内、外空间吗?

不能!

满足哈勃定律的宇宙呈球面,球面内为宇宙内空间,球面外为宇宙外空间,球面内、外空间都在宇宙之外。

宇宙内空间和外空间无任何物质,即使观测技术能达到宇宙的内、外的空间,由于宇宙内、外空间没有任何物质与运动,向宇宙内、外空间的任何观测将得不到任何信息反馈。

因此,暗能量是如同上帝的存在一样,既不能证实、也不能证伪的理论。

哈勃定律是一个未经证实的理论。

满足哈勃定律的宇宙呈球面扩张,球面为宇宙,球面内外都属于宇宙之外,但到目前为止,既无任何宇宙呈球面的观测证据,更无任何宇宙尺寸随时间增大的观测数据。

证明哈勃定律至少需要得到星系与星系之间的距离随时间增大的观测证据。

因此,哈勃定律是一个没有任何观测亊实为依据的未经证实的理论。


推荐阅读:
相关文章