摘要：长久以来，我们对宇宙的认知，多停留在那些可见的物质之上。原子构成了世间万物，恒星如太阳般闪耀，为生命提供光和热，行星则承载着生命的可能。这些物质是我们理解宇宙的基础，它们构成了我们日常生活中的一切，也构建了我们眼中的宇宙。
长久以来，我们对宇宙的认知，多停留在那些可见的物质之上。原子构成了世间万物，恒星如太阳般闪耀，为生命提供光和热，行星则承载着生命的可能。这些物质是我们理解宇宙的基础，它们构成了我们日常生活中的一切，也构建了我们眼中的宇宙。
然而，令人震惊的是，这些我们熟悉的物质，仅仅占据了已知宇宙的不到 5% 。而暗物质，这个神秘的存在，占据了宇宙的 25%；暗能量，更是以 70% 的占比，主导着宇宙的命运。这意味着，我们日常所接触、所认知的宇宙，不过是真实宇宙中微不足道的一小部分，如同冰山一角，而隐藏在水面之下的，是我们知之甚少的暗物质与暗能量的世界。
这种认知的冲击，就如同当我们以为自己已经了解了整个海洋，却突然发现，我们所看到的不过是海面上的几朵浪花，而真正的海洋深度和广度，远超我们的想象。
这让我们反思，人类自认为是万物之灵，对世界有着深刻的理解，但在这暗物质与暗能量面前，我们的认知显得如此有限，仿佛是拿着智能手机的猩猩，虽然手中握着看似强大的工具，却对周围的浩瀚宇宙，依旧懵懂无知。
科学家是如何发现暗物质和暗能量了呢？
在对宇宙格局的深入研究中，科学家们惊觉，宇宙中的普通物质数量远远不足以支撑星系的形成。按照常规的引力理论，可见物质所产生的引力，根本无法将行星汇聚在一起，形成复杂的星系结构。如果仅依靠普通物质的引力，行星恐怕早已在宇宙中四散飘零，而我们所熟知的星系，也将不复存在 。
然而，星系真实地存在于宇宙之中，这就表明，必定有某种未知的物质在发挥作用。这种物质不发光，也不反射光，如同一个隐匿在黑暗中的神秘 “建筑师”，默默地构建着宇宙的大尺度结构。科学家将其命名为暗物质。
虽然暗物质无法直接被观测到，但科学家们找到了观测它的方法。当光线经过暗物质大量聚集的区域时，会发生偏折现象。这就好比光线在经过一个巨大的透镜时，会被弯曲一样，暗物质的引力就如同这个巨大的透镜，干扰了光线的传播路径，也干扰了重力。这种现象被称为引力透镜效应，通过对引力透镜效应的观测和研究，科学家们能够间接证明暗物质的存在，并了解其在宇宙中的分布情况。
尽管我们已经确定了暗物质的存在，但对于它究竟是什么，仍然知之甚少。目前，我们更多地是知道暗物质不是什么。
暗物质不是那些不会发光的普通物质。如果暗物质仅仅是普通的不发光物质，如尘埃、小行星等，我们应该能够通过检测它们发出的粒子来发现它们。
但至今，我们并没有检测到这样的粒子。 暗物质也不是反物质。反物质与普通物质相遇时，会发生剧烈的反应，放射出独特的伽马射线。而在宇宙中，我们并没有观测到这种与暗物质相关的伽马射线信号。
此外，暗物质也不是黑洞的组成部分。黑洞周围的物质紧密聚集，会对周围环境产生显著的影响，例如形成吸积盘，发射出强烈的 X 射线等。而暗物质则是零散分布在宇宙空间中，不会像黑洞周围的物质那样集中。
那么，暗物质究竟是什么呢？目前的猜想认为，暗物质很可能是由一种复杂奇异的物质组成，它不像我们通常所想的物质那样，会受到发光物体的影响。它与普通物质之间的相互作用非常微弱，除了通过引力与普通物质产生关联外，几乎不与普通物质发生其他形式的相互作用。这种独特的性质，使得暗物质在宇宙中如同一个幽灵般的存在，难以被我们捕捉和了解 。
1929 年，美国天文学家哈勃做出了一项具有划时代意义的发现。他通过对遥远星系的观测，检测到这些星系发出的光的波长在穿越宇宙的过程中，逐渐移向电磁波谱的红色一端，这一现象被称为星系红移 。
哈勃还进一步发现，星系距离我们越遥远，其谱线红移的程度就越厉害，而距离较近的星系红移则不明显。
这一发现在科学界引起了轩然大波。哈勃由此推断，宇宙自身正在不断膨胀。因为光的波长会随着宇宙的膨胀而被拉伸，所以才会出现红移现象。这就好比在一个不断膨胀的气球表面画上一些点，随着气球的膨胀，这些点之间的距离会越来越大，从一个点发出的光到达另一个点时，波长就会被拉长。
在此之前，人们普遍认为，根据万有引力定律，宇宙中的物质之间存在引力作用，这种引力会使宇宙膨胀的速度逐渐减缓，甚至可能导致宇宙最终在引力的作用下向内自然坍塌，就像一个被向上抛起的物体，会在重力的作用下逐渐减速并最终落下。
然而，后续的研究却带来了更大的震撼。科学家们发现，宇宙膨胀的速度并非如人们之前所认为的那样逐渐减缓，而是在不断增加 。这一现象完全超出了人们的预期，也让科学家们意识到，必定存在一种未知的力量，在推动着宇宙加速膨胀，这种神秘的力量，就是暗能量。
为了解释暗能量的本质，科学家们提出了多种理论猜想，但每一种猜想都伴随着诸多问题和困惑，暗能量的真实面目，依然隐藏在重重迷雾之中。
其中一个理论认为，暗能量并非是一种具体的物质或能量实体，而是宇宙本身所具有的一种性质。
按照这种观点，真空空间并非是真正的虚无，它蕴含着自身的能量，并且这种能量十分活跃，能够不断生成更多的空间。当宇宙膨胀时，新的空间会不断填补膨胀产生的空隙，而这一过程又会导致宇宙以更快的速度膨胀。
这个理论与爱因斯坦在 1917 年提出的宇宙学常数有着相似之处，宇宙学常数是一个与重力相反的力，试图解释宇宙的稳定性。然而，当科学家们尝试计算这种能量的大小时，得到的结果却与实际观测相差甚远，而且计算过程中出现的一些诡异现象，让这个理论更加令人困惑。
另一种猜想则将暗能量与量子理论联系起来。根据量子场论，反空间中充满了短时存在的虚拟粒子，它们会不停地从虚无中生成，然后又在极短的时间内湮灭。
这些虚拟粒子的产生和湮灭过程，或许会产生一种能量，而这种能量就有可能是暗能量。然而，当科学家们对这种能量进行计算时，发现理论计算值与实际观测到的暗能量效应之间，存在着巨大的差距，这个差距甚至高达 120 个数量级，这使得这一猜想的可行性受到了极大的质疑。
还有一种观点认为，暗能量可能是一种不为人知的动能，它均匀地充斥在整个宇宙空间中。这种动能与普通物质的作用方式截然不同，它具有与普通物质相反的作用效果，从而推动着宇宙加速膨胀。但是，即便这种暗能量真的存在，我们目前也对它的性质、分布位置以及如何检测它一无所知。
在暗物质和暗能量这两大谜团面前，人类的认知困境愈发凸显，就如同拿着智能手机的猩猩一般，虽拥有一定的工具和知识，却难以真正理解宇宙的深层奥秘。
我们就像那只对智能手机充满好奇的猩猩，被屏幕上闪烁的图像和奇妙的功能所吸引，不断地探索和研究。我们利用各种先进的观测设备和实验手段，试图揭开暗物质和暗能量的神秘面纱。然而，正如猩猩难以理解智能手机背后的复杂技术原理一样，我们对暗物质和暗能量的认知也仅仅停留在表面，无法深入了解它们的本质和运作机制。
我们只能通过间接的证据，如引力透镜效应、宇宙微波背景辐射的微小各向异性等，来推测暗物质和暗能量的存在和影响 。
这些证据就像是智能手机屏幕上显示的信息，虽然我们能够看到它们，但对于背后隐藏的真相，却知之甚少。我们提出了各种理论和模型，试图解释暗物质和暗能量的性质和行为，但这些理论和模型往往存在着诸多矛盾和问题，难以得到统一的解释。
在暗物质的研究中，我们虽然知道它的存在对于星系的形成和稳定至关重要，但却无法确定它的具体组成和相互作用方式。我们就像在黑暗中摸索的行者，虽然能够感受到暗物质的存在所带来的引力影响，但却无法看清它的真实面目。
在暗能量的探索中，我们虽然观测到了宇宙加速膨胀这一现象，并推测暗能量是其背后的推动力量，但对于暗能量的本质和来源，却依然毫无头绪。我们的理论计算与实际观测结果之间存在着巨大的差距，这让我们对暗能量的理解更加困惑。
这种认知困境并非不可逾越，它也激发了人类的好奇心和探索欲望。正如猩猩在不断接触智能手机的过程中，可能会逐渐学会一些简单的操作一样，人类在对暗物质和暗能量的持续研究中，也在不断积累知识，取得新的突破。我们相信，随着科学技术的不断进步，我们终将能够解开暗物质和暗能量的谜团，就像我们逐渐理解智能手机的工作原理一样，真正认识宇宙的本质。
来源：宇宙探索