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张朝阳×牛津教授聊了3小时:"暗能量只是幻象",到底被证实了几分?

源自181位全网作者

12:29

8月18日,一场三个多小时的对话在物理学圈子里激起了不小的水花:《张朝阳的物理课》请来的嘉宾是牛津大学荣休教授苏比尔·萨卡尔(Subir Sarkar)——在牛津待了37年,研究了一辈子粒子宇宙学、暗物质和暗能量。对话主题很直接:“暗物质、暗能量:真相还是幻象?”

这两天,"暗能量只是幻象?"这样的标题在网上流传。我把对话内容连同最近观测端的进展一起梳理了一遍,先说结论:质疑是真的,提质疑的人很有分量,但"幻象"远没有被证实——而且这件事的信息量,比标题大得多。

先搞清楚萨卡尔是谁

看到"暗能量是幻象"这种话,很容易脑补成某个民间高手在推翻标准模型博眼球。萨卡尔不是:他是主流宇宙学家,属于在体系内部盯着数据提问题的那类人。他自己也在对话里说,这只是团队对数据的一种解读,还要等独立观测来验证,原话值得引用:再优美的理论,最终也要由观测和数据决定生死。光明网这个态度,决定了这场对话值得认真看。

三分钟背景:暗能量到底靠什么成立

1998年,珀尔马特、里斯、施密特分别带领的两个团队通过观测Ia型超新星发现了怪事:这些爆炸比预期更暗——意味着宇宙不只在膨胀,而且在加速膨胀。这个发现拿到了2011年诺贝尔物理学奖。

Ia型超新星,是双星系统里的白矮星不断吸积伴星物质、逼近钱德拉塞卡极限(约1.4倍太阳质量)时发生的热核爆炸。因为"引爆点"几乎一致,它们的爆发亮度极其规律,成了宇宙测距的理想"标准烛光":知道真实亮度,再对比看起来多暗,就能算出距离,进而反推宇宙的膨胀历史。

张朝阳×牛津教授聊了3小时:

后来,宇宙微波背景辐射、重子声学振荡、大尺度结构这三条互相独立的证据线,又都收敛到同一幅图景:宇宙总质能里,普通物质只占约5%,暗物质约27%,暗能量约68%。

这里有个理解整场争论的关键——真正"铁"的是"宇宙在加速膨胀"这个观测现象;"暗能量"是对这个现象的主流解释。现象和解释是两回事,萨卡尔质疑的是后者。

过去一年,超新星证据自己先打了一轮攻防战

在看萨卡尔的招数之前,先补一个很多人没注意到的最新进展:超新星证据本身刚刚经历了一轮攻防。

2025年11月,韩国延世大学团队在《皇家天文学会月刊》发文,声称重新分析Ia型超新星的亮度数据后发现,宇宙如今已经处于减速膨胀——"加速膨胀已停止"的说法一度撼动天文学界。万物杂志

半年后,2026年6月,南安普顿大学菲尔·怀斯曼领衔、两位诺奖得主亚当·里斯和布莱恩·施密特也在列的团队在同一期刊发文正式反驳:延世的误差来自把宿主星系年龄当成了爆炸恒星年龄,还漏掉了标准的宿主星系质量修正;重新校准之后,加速膨胀的证据依然稳健。这篇论文的标题很直白:《仍在加速》(Still accelerating)。万物杂志注意:这轮攻防争的是数据处理方法,"宇宙在加速"这个现象本身,没有人能推翻。这正是科学自我修正最典型的样子。而新的Ia型超新星样本还在不断冒出来——2025年7月,约5000万光年外的旋涡星系NGC 7331就亮起了一颗,编号SN 2025rbs,光跑了5000万年才到地球。未来几年,这样的样本会以百万计。

张朝阳×牛津教授聊了3小时:

萨卡尔的两记重拳,打得更根本

他的第一拳打在超新星数据的方向性上:如果暗能量来自量子真空能,加速效应应该处处各向同性;但他们分析超新星数据后发现,观测到的加速方向竟然和银河系自己的运动方向相关——"加速"的一部分,可能只是我们局部运动带来的假象。

第二拳更根本:他的团队分析了150万个类星体的观测数据,即便扣除本动影响,物质分布依然不满足各向同性——这等于直接质疑标准宇宙学安身立命的宇宙学原理(大尺度上宇宙均匀且各向同性)。张朝阳在对话里也说,把只在太阳系检验过的广义相对论推广到整个宇宙,本身就是相当大胆的跨越。

再叠加多年僵持的"哈勃张力"——局部测量宇宙膨胀率约73,早期宇宙推演约67.4(单位km/s/Mpc),两个数字始终对不上——这三个问题构成了当前宇宙学的核心焦虑。今年6月,中国科协年会还专门办了场"暗能量与哈勃常数危机"专题论坛,80多位国内天文学和理论物理学者坐在一起讨论——可见这份焦虑是国际共通的。

但也别急着喊"推翻",先看看主流这边的牌

主流学界没闲着。DESI(暗能量光谱仪)用4米口径望远镜给数千万个天体测红移、绘制宇宙三维图谱,它的合作组2024年发布首年数据,就暗示暗能量可能在演化;2025年4月,国家天文台赵公博团队领衔用新方法重新分析,把"暗能量状态方程随宇宙演化而变化"的显著性提到了4σ以上。光明网注意这个结论的方向:它说的是暗能量可能"会变",动摇的是"宇宙常数永远不变"的假设,而不是"暗能量不存在"。而且4σ离粒子物理5σ的发现门槛还差一步。

张朝阳×牛津教授聊了3小时:

工具端也在升级:今年7月《自然·天文》发表了CIGaRS数据分析框架,用机器学习对Ia型超新星做端到端建模,把暗能量参数约束精度提升约4倍。微博接下来鲁宾天文台的LSST巡天,预计会发现数以百万计的超新星。光明网这些工具,就是为数据洪流准备的。

萨卡尔在对话里用两个历史故事给当下局面做了注脚:天王星轨道异常,曾让人预言并真的找到了海王星——异常是真实的;水星轨道异常,也曾让人预言"祝融星",结果那颗行星不存在,正确答案是广义相对论——需要修改的是理论。同一类异常有两种结局,谁对谁错,只能由观测裁决。

值得存一下:接下来几年的观察信号

"幻象派"和暗能量之争,终究要靠数据分胜负。几个值得盯着的窗口:

  1. 欧空局Euclid空间望远镜:2023年发射,正在给数十亿星系画图,专攻暗能量的演化历史;

  2. 鲁宾天文台:已经出光,LSST十年巡天将以前所未有的规模监测超新星和大尺度结构;

  3. DESI继续放数据:"暗能量会变"的信号若持续增强,宇宙常数Λ的地位就真的悬了;

  4. 中国的巡天空间望远镜计划近期发射,核心科学目标之一就是暗能量本质与暗物质性质;国家天文台团队还在用4.2万亿暗物质粒子的"千衍"宇宙模拟给观测做对照。

判断风向的两个信号:如果超新星数据里的"方向性依赖"被其他独立样本复现,那是真正的分水岭;反过来,新数据依然是各向同性的,萨卡尔的解读自然退场。

最后,三个带得走的东西

一是谈资。对话里有个特别直观的细节:超新星爆发时,约99%的能量被中微子带走,我们肉眼能看到的不到1%。我们"看见"的宇宙,从来都不是完整的宇宙。

二是给围观党的一句话结论:暗能量正在被质疑,但没有被推翻;标准模型正在被审视,但没有崩塌。想想延世大学"减速膨胀"的说法半年后就被诺奖得主团队反驳,就会对宇宙学的戏剧性标题多一点耐心——它们被检验的速度,比想象的快。

三是想看真正的科学争论长什么样,完整对话三个多小时,回放就在搜狐视频《张朝阳的物理课》。比起30秒切片,完整版能看到质疑是如何被表达、被限定边界、被交给未来的观测去裁决的。这比结论本身更值钱。

内容由AI生成

精选参考来源

1. 暗物质真的存在吗?暗能量只是幻象?张朝阳对话宇宙学家苏比尔·萨卡尔

2. 【研究再次证实宇宙膨胀仍在加速】2025年,韩国延世大学团队基于Ia型超新星数据提出“宇宙加速膨胀已停止”的惊人论断,一度撼动天文学界。然而2026年6月,南安普顿大学Phil Wiseman领衔、诺贝尔奖得主Adam Riess与Brian Schmidt联合参与的研究团队在《皇家天文学会月刊》发表论文,正式推翻这一结论。研究指出,此前误差源于错误估算宿主星系年龄,将星系年龄等同于爆炸恒星年龄,并忽略了现代宇宙学的标准宿主星系质量修正。重新校准后,宇宙加速膨胀的证据依然稳健。但暗能量的本质仍是未解之谜,正如研究者Mark Sullivan所言,这场争论反而推动了超新星爆炸机制的全新思考。宇宙命运,悬念未消。Phil Wiseman, Brodie Popovic, Mark Sullivan, Adam G Riess, Dan Scolnic, Rebecca M Chen, Tamara M Davis, Lluís Galbany, Isobel M Hook, Saurabh W Jha, Lisa Kelsey, Yukei S Murakami, Mickaël Rigault, Benjamin M Rose, Brian Schmidt, Mat Smith, Maria Vincenzi, Still accelerating: type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 549, Issue 3, July 2026, stag797, 网页链接

3. 最新发现:暗能量可能并非恒定不变的真空能量

4. 【#看清暗能量真身的超级算法来了#精度提升4倍,宇宙谜题或迎新解】暗能量究竟是什么?至今仍是宇宙学最大的未解之谜,它无处不在,却看不见摸不着,占宇宙质能总量约70%。20多年前,科学家正是通过观测Ia型超新星发现它的存在,这类超新星爆发亮度稳定,被视为“标准烛光”。但传统方法需要光谱数据...全文

5. 超级算法大幅提升暗能量测量精度

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