超新星的发现为爱因斯坦“暗能量”理论提供证据
2001-04-05 15:34:00
( http://news.21cn.com , 21CN 新新闻 )
新华网华盛顿４月４日专电（记者吴伟农）通过对迄今所发现的一颗最遥远的超新星的研究，美国科学家为爱因斯坦的“暗能量”理论找到了第一个直接证据，并证明了在“大爆炸”后，宇宙的膨胀先是减速，然后进入加速阶段。
这颗超新星的编号为“１９９７ｆｆ”，于１９９７年被哈勃太空望远镜拍摄到。美国马里兰州太空望远镜研究所和劳伦斯伯克利国家实验室的天文学家近日宣布，对该超新星光线的相对强度进行的研究表明，“
１９９７ｆｆ”爆发于１１０亿年前，是迄今发现的最遥远的超新星，当时宇宙的年纪只有现在的四分之一。
按照普遍接受的理论，宇宙起源于１４０亿年前的一次“大爆炸”。但对于“大爆炸”后宇宙究竟以什么样的方式膨胀，目前还没有一致的看法。曾有科学家认为，宇宙可能是以相对恒定的速率膨胀的。１９９８年，天文学家们证实，宇宙的膨胀处于加速阶段。而美国科学家对“
１９９７ｆｆ”的研究证实，宇宙的膨胀很可能经历了一个先减速、后加速的过程。
超新星即爆炸中的恒星，它发出的亮度是几十亿颗恒星亮度的总和。测定超新星的亮度，可以用来判断宇宙膨胀的速率。在宇宙减速膨胀中诞生的星体，其发出的光到达地球时，该星体和地球之间的距离由于膨胀减速的原因要比预计的近，因而地球上的观测者会发现其光要比预计中更亮。
科学家们经过大量的计算和分析确认，“
１９９７ｆｆ”的亮度是预计正常亮度的两倍，比距离更近、更年轻的超新星爆炸发出的光还要亮。科学家们据此判定，这颗超新星爆发于宇宙的减速膨胀阶段。
科学家们指出，新发现和此前的观测结论相结合，证实了宇宙膨胀先减速后加速，同时也证明宇宙中确实存在负引力。
负引力的概念由爱因斯坦在２０世纪初提出，也被称为“暗能量”。“暗能量”据认为更接近能量，而非物质。科学家认为，与暗物质一样，“暗能量”构成了宇宙中不可见的一部分。爱因斯坦提出“暗能量”时自己都不相信其合理性，科学界至今对负引力也还几乎没有什么认识。但科学家估计，“暗能量”可能占据了宇宙成分的三分之二，对它的了解对于理解时间、空间、物质和能量具有关键作用。
有关“１９９７ｆｆ”的新发现，为“暗能量”的存在提供了新的佐证。科学家认为，宇宙膨胀速率之所以发生变化，其原因在于除引力外还存在负引力，两者综合决定宇宙膨胀速率。引力如胶水一样，试图把物质结合在一起；负引力与引力相反，试图将物体分开。当引力强于负引力时，宇宙间物质相互间总体表现为互相吸引，呈减速膨胀；反之，总体效果为互相背离，宇宙膨胀加速。
科学家说，在任何一个给定的空间里，负引力的量很小，它的作用在日常生活中不能被感觉出，但在广漠的宇宙空间中，其效果将非常强大，足于使星系和星系簇分离开。据推测，大约在６０亿年前，引力在与负引力的较量中落败，负引力占据上风，宇宙进入加速膨胀状态。
美国芝加哥大学天体物理学家特纳评论说，“暗能量”
是“所有科学发现中最重要的之一”。特纳认为，寻找“
暗能量”的合理解释，将是今后天文学和物理学研究面临的最重要难题之一。（完）
