天文學家也發現宇宙的另一個發現，那就是暗能量，不同於暗物質，暗能量最早來自理論猜測。 第一篇現代宇宙學的論文，即愛因斯坦1917年2月8日發表的論文中，引進了一個新物理參數，他稱之為「普適的，但如今尚屬未知的常數」。 愛因斯坦為了不使星球由於相互間的吸引力而擠到一起，設想宇宙中應該還存在一種排斥力，它與引力相對抗，從而使宇宙保持穩定一個未知常數的目的，是為了使他的理論能描繪出一個靜態的宇宙。 但1929年，哈伯（E. Hubble）發現，宇宙並非靜態，而是在膨脹。 雖然暗物質是目前在解釋各種星系及星系團觀測結果上最熱門的理論，但目前仍沒有暗物質的直接觀測證據。 有一些不包含大量不可探測物質（即暗物質）的替代理論也被提出來解釋這些現象。
第二個可能的假設是有一種新型能量，對宇宙膨脹有著與正常的物質和能量相反的效果。 最後，有人建議撇開愛因斯坦的引力理論；如此一來，就會推翻我們對太陽系的一切認知，重新審視宇宙。 目前我們唯一比較肯定的是，「暗能量」造成宇宙膨脹加速。 眾所週知宇宙是由物質組成的，而所有物質都具有引力。 曾幾何時，普遍認為引力拉扯會減慢、甚至停止宇宙的膨脹。 然而，哈勃太空望遠鏡在1998年取得的觀測結果指出：宇宙不僅繼續擴大，而且在加速進行。
暗物質暗能量: 宇宙中十大最怪異物質
由於黑洞的重力影響只能以光速向外擴展，因此我們周圍的大部分宇宙仍會天下太平，對我們荒謬的電子實驗毫不知情。 如果時間是因為大霹靂而製造出來的，那現在的宇宙到底都老了？ 精確測量的「遙遠星系的速度及其距離比」（稱為「哈柏常數」）估計現在的宇宙年齡為 138 ± 10 億年。
- 简单来说，暗物质表现的更像普通可观测到的物质，贡献引力；而暗能量则与日常物质大相径庭，贡献斥力。
- 这种粒子与普通物质的作用非常微弱，以致于他们虽然存在于我们周围，却从来没有被探测到过。
- 根據宇宙背景探測者、威爾金森微波各向異性探測器與普朗克衛星對於宇宙微波背景輻射的觀察，認為宇宙是具有有限年齡的無限空間，為傅里德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克度規所描述的內容之一[53][54][55][56]。
- 藉由旅行，觀察者可以觀測到更廣大的區域，比起站在定點所觀察到的區域還大。
- 在數萬億年後，宇宙中將到處充滿巨大的黑洞，黑洞碰撞後將不斷引發宇宙間的大爆炸，到那時，宇宙中將空無一物，只有無所不在的“暗能量”。
- 暗能量的存在，可與物質間的重力相互抵銷，科學家經過反覆的驗證，其中檢驗加速減速最直接的方法，就是比較宇宙早期和晚近的膨脹速度。
我們今天生活的銀河系和所有其他的星系，都是由宇宙早期的氣體「凝結」成的，而造成「凝結」的原因是萬有引力（或重力）。 想要解釋所觀測到的星球運動，星系大部分的物質必須位於螺旋星系可見的星系盤與球暈之外。 因此而歸納出的結論就是對於一個大型螺旋星系而言，絕大部分的質量（最多達百分之九十到九十五）不在星球上，而是在圍繞著可見的星球與星球形成區域四周的暗物質中。
暗物質暗能量: 暗能量主控
宇宙學常數項可以等效於一種物質，它處處存在，且具有負壓強。 描述粒子物理的量子場論預言了真空「不空」，它裏面充斥了各種虛粒子漲落，因此真空本身當然具有能量，稱為「真空能」，這種量子效應導致的真空能即等效於一個宇宙學常數。 不幸的是，多數粒子物理理論預言的真空能數值過大，通常比測出的暗能量密度（10−29 g/cm3）多出120個數量級，因此這也是粒子物理學理論中一個很嚴重的問題。 描述粒子物理的量子場論預言了真空「不空」，它裡面充斥了各種虛粒子漲落，因此真空本身當然具有能量，稱為「真空能」，這種量子效應導致的真空能即等效於一個宇宙學常數。 暗物質暗能量 在過去的30年裏，物理學家已經有了很多不同的暗物質候選粒子。
答案取決於暗能量是怎麼回事，沒有人知道暗能量是怎麼回事。 横轴是红移（与速度直接相关），纵轴是等效亮度（与距离直接相关）。 细节并不重要，让人惊诧的是，从上往下第三根蓝线是人们最容易预料的，也就是宇宙里所有物质都贡献引力，于是宇宙在减速膨胀。 然而通过Ia型超新星测量出来的数据点却并不支持这样的宇宙。 也就是说，宇宙中占主导的并不是物质之间的引力，而是一种莫名其妙的向外的压力。 這裡「重子物質」指的是質子、中子以及由它們構成的各種物體，例如人的身體就是由重子所構成的。
暗物質暗能量: 宇宙的開始
然而，現在共識是，宇宙的有限年齡是一個更重要的影響。 即使宇宙在空間上是無限的，但由於光速及重力傳播速有限，來自遙遠星系的光子或重力根本還沒有足夠時間抵達到地球。 此一巨大迅速加速膨脹不但能解釋為何現今的宇宙是如此地均勻；它甚至還告訴了我們現今我們所觀測到的宇宙，事實上只是整個宇宙中非常小的一部份！ 這正又說明了為什麼我們現今觀測到的宇宙是平的——正如大球表面上的一個小面積看起來是平的一樣。 此一偶然發現，一下子解決了宇宙大霹靂論的三大謎題（詳見愛因斯坦的最大錯誤——宇宙論常數）！ 在大約 秒後，此一大霹靂才停止，急脹子才放出其多餘的超冷能量，產生我們現今所看到的一般物質與能量。
Λ CDM模型是所謂 Λ – 冷暗物質（Cold Dark Matter）模型的簡稱。 這是因為它嘗試解釋了對宇宙微波背景輻射、宇宙大尺度結構以及宇宙加速膨脹的超新星觀測。 它是當前能夠對這些現象提供融洽合理解釋的最簡單模型。
暗物質暗能量: 可能會吞食暗物質
[15]對於背景輻射的進一步觀測也支持這個理論，並給予了更多架構理論模型的條件。 暗物質暗能量 這些觀測中最著名的當屬宇宙背景探測者（COBE）。 COBE觀測到2.726K的輻射溫度，以及在1992年第一次觀測到約十萬分之一的溫度起伏（各向異性）。
某些粒子物理學理論，比如超對稱理論，其中各項真空能項可以被抵消。 但這樣又帶來一個問題，為何真實宇宙中的真空能又沒有被精確抵消，而殘留了這麼一點點呢？ 但另一方面，目前超對稱理論無法被實驗證明是否是正確的，就算它在短期內被加速器實驗證實，它仍然還不是一個有效理論，因為超對稱破缺的具體機制並不清楚，而這也會強烈影響真空能的大小。 能否給出正確的暗能量數值，也將是檢驗超對稱理論的一個重要標準。 霍金教授在接受記者採訪時，對NASA的發現他並不感到氣餒，他稱自己仍將繼續堅持自己的理論，並認為他的理論和NASA的發現完全可以兼容。 地球和人類照樣會毀滅，儘管NASA的發現意味著宇宙將永遠膨脹下去，不過對於人類的命運來說，宇宙永遠膨脹和膨脹之後“大坍縮”的結果都是一樣的。
暗物質暗能量: 星系自轉曲線
特别地，他们与为他们制作碘化钠晶体的公司达成协议，严禁其公布制造（高纯度、充分剔除各种干扰性同位素的）碘化钠的工艺和配方——也不知这“商业机密”究竟成了什么机密。 所以，尽管这个研究组的人们发表了重量级论文，并言之凿凿地声称结果绝对可靠，但学界并没有普遍承认他们的结果。 本教在1994年和美國太空總署的科學家合作有關『慧星撞木星』的計劃，如何透過無形的運化力量來改變慧星行徑的狀態，希望能有直接的證明無形如何利用神力來運化有形，這是本教有關宇宙運行的最詳細的記載。 于是，爱因斯坦懊悔不已，不但删掉了宇宙常数，还自责道「这是自己犯下的最大错误」。 在這樣一個十分前沿的領域，何時能取得突破，的確難以預測。
- 如果提议的宇宙学耦合得到证实，这将代表我们对宇宙理解的重大突破，并将对天体物理学和宇宙学的许多领域产生深远的影响。
- （隨着地球繞太陽公轉，探測器與暗物質的相對速度會做小幅度的變化。）目前這個說法並未受到證實，同時也很難與其他實驗的結果不相衝突[29]。
- 通過廣義相對論將宇宙的膨脹進行時間反演，則可得出宇宙在過去有限的時間之前曾經處於一個密度和溫度都無限高的狀態，這一狀態被稱為奇點。
- 這些觀測中最著名的當屬宇宙背景探測者（COBE）。
- 因此微波背景輻射的各向異性，將有助於我們了解宇宙各個方向的情況。
對於加速膨脹的原因，科學家沿用暗物質的方式給它定義為一種未知能量——暗能量。 但與暗物質不同，這次更多的人願意透過修正理論來解決暗能量問題。 3%……這巨大的能力推動了宇宙脫離引力的束縛加速膨脹。
暗物質暗能量: 宇宙由神祕物質和能量組成(組圖)
当然，由于原始宇宙的量子涨落，微波背景辐射的光子本来就存在由此而来的各向异性，这贡献了微波背景辐射各向异性的大部分。 萨克斯-瓦福效应在此基础上，进一步叠加了一部分各向異性。 无论是何种形式的暗能量，它都对宇宙空间大尺度曲率有贡献。
事實上我們應該放棄優先權的無意義爭論，探討不同方法之間的異同才能看出愛因斯坦的貢獻。 愛因斯坦徹底消除了在物理學中沒有任何作用的以太，以光在任何等速坐標中都相同為出發點，探討了「同時」、空間、和時間的相對性。 相比之下，龐加萊認為以太是一種定義了「真實」空間和時間的特殊參考系統，其它框架中測量的空間和時間則只是「表面的」。 愛因斯坦從他的兩個假設，用最少的數學知識，導出了當時需要幾個極端近似的洛倫茲轉換式；而龐加萊則因這樣的轉換可使馬克斯威方程式保持不變，而「被動地」反向導出這些轉換。 愛因斯坦的論文不是因為要解釋實驗結果而東拼西湊出來的，它是「從公理開始，然後從中進行推論……」的美麗又簡單的理論。
暗物質暗能量: 重力理論修正
冷暗物質（英语：Cold Dark Matter，简称CDM）是大爆炸理論在改善的過程中加入的新材料，這種物質在宇宙中不能用電磁輻射來觀測，因此是暗的；同時這種微粒的移動是緩慢的，因此是冷的。 在2006年，多數的宇宙學家熱衷於描述冷暗物質如何在早期宇宙仍是平滑的初始狀態下（如宇宙微波背景辐射所示），如何形成如同我們今日所見的星系和星系團的結構－宇宙的大尺度結構。 精質是一個簡單的標量場，回想早期宇宙學的暴漲模型，一個簡單的方法就是用一個慢滾的標量場來實現宇宙的暴漲。 特別是一個僅依賴於時間演化的標量場與均勻各向同性相符的，所以物理學家自然就聯想到暗能量就是一個標量場。
如果是空間，那應該是「大霹靂」造出來的，應該是宇宙的一部分，所以宇宙應該是沒有邊緣的。 古士的研究顯示，如果當初宇宙充滿了稱為急脹子（inflaton）的希格斯場，則在慢慢膨脹而冷卻下來時，這急脹子可能被困在一能量不為零的非常不穩定之超冷狀態。 此狀態的急脹子因具負內壓，可以提供非常強大的排斥力，促成瞬間非常巨大的膨脹（「大霹靂」的原因）。 暗物質暗能量 此一完全出乎意外的發現，改變了宇宙論這一研究的整個面貌！
暗物質暗能量: 暗能量相機
现在科学界锁定了“轴子”进行研究，看是不是暗物质的组成。 暗物質暗能量 这种“轴子”是一种非常轻的中性粒子，其本征态与暗物质中的暗物质粒子似乎存在着很强关联性，需要通过探索来肯定或者排除。 根據天文觀測和宇宙學理論，可以對可觀測宇宙未來的演化作出預言。
觀察早期宇宙，要靠極亮的天象，超新星爆發就是其中一種。 根據北宋天文官員的記錄，公元1054年銀河系中的一個超新星爆發，「晝見如太白……色赤白，凡見二十三日」，這個超新星爆發的遺跡稱為蟹狀星雲。 1995年超新星宇宙學研究開始起步，它的主要工作是搜尋在遙遠星系中的超新星爆發；到了1998年，已經發現了數十個這類爆發，進而比較宇宙早期和晚近的膨脹速度，從這些成果的確可以得出宇宙膨脹愈來愈快的結論。 乙太能量是一種神奇的精微能量，它在不同的國家和風俗文化中有著不同的稱呼：普拉納，氣，奧爾根（orgone），奧迪克（odic），等等更多。 那些仔細研究過宇宙結構的科學家通過一些特殊的儀器可以偵測到乙太能量的作用痕跡，但他們無法真正的“看到”它，因此把它稱之為“暗能量”。 這種暗能量的存在便也衍生出與之相關的暗物質，也是至今都未被科學完全證實過的懸而未決的謎題。
暗物質暗能量: 宇宙微波背景輻射
在量子力學中，「空的空間」並不是完全空的，而是充滿了粒子湯，粒子不斷的出現、湮滅。 雖然聽起來很奇怪，但是物理學家已經在實驗室裏測量到由這些「虛粒子」造成的力。 儘管到目前為止，科學家還都沒有找到有任何有說服力的證據，但是通過這些實驗可以排除一些暗物質的候選者。 極大的可能是某種我們從未探測到的新粒子（或者一整個族的粒子）。
另外，宇宙的幾何形狀也與密度有關：如果密度大於臨界密度，宇宙的幾何應該是封閉的；如果密度等於臨界密度，宇宙的幾何是平直的；如果宇宙的密度小於臨界密度，宇宙的幾何是開放的。 宇宙的時空通常以歐幾里得的觀點解析，也就是三維空間加上時間維度的「四維空間[44]」。 時間與空間可結合成一個流形，稱作閔考斯基時空；物理學家以此簡化了大量的物理理論，並使用更統一的方式，描述包含超星系與次原子層次的宇宙運作機制。 物理學家與哲學家仍不確定在大霹靂前是否存在任何事物；許多人拒絕推測與懷疑大霹靂之前的狀態是否可偵測。 目前也存在各種多重宇宙論的說法，其中部分科學家認為可能存在著與現今宇宙相似的眾多宇宙，而現今的宇宙只是其中之一[19][20]。 普朗克寫信告訴他說那篇題爲「關於運動物體的電動力學」（Zur Elektrodynamik bewegter Körper）論文「立即引起了我的熱烈關注」。
暗物質暗能量: 研究意義
这些壳状区域继续不停地吸引落入的物质，形成各种星系，因此我们能在宇宙中观测到各种大小几乎一致的空洞（~150兆秒差距），空洞的周围是一群星系组成的壳。 在早期宇宙光子退耦发生前，所有物质，包括光子，电子，重子等，都组成了一锅均匀的“等离子体汤”。 在其中，所有的粒子自由程都极短，走一点路程就会被其他粒子散射，所以这种等离子体内部的相互作用极强。
