想要理解人们为什么提出暗能量，首先要知道人们如何在理论上描述宇宙时空尺度的演化。根据①广义相对论场方程；②宇宙各向同性假设；③物质理想流体假设，我们可以推导出描述宇宙尺度如何随时间演化的方程——弗里德曼方程： 其中 是宇宙的尺度， 是宇宙尺度随时间的变化率， 是宇宙空间的曲率常数， 是万有引力常数， 是物质的能量密度。通俗地说，只要我们确定物质 的形式，就可以求解这个微分方程得到函数 ，即宇宙尺度随时间的变化规律。
一般来说，对于普通的物质，不论是运动速度接近光速的相对论性物质还是低速运动的非相对论性物质，都是所谓的正压物质，即它们的热力学压强是正的。把正压物质的 代入弗里德曼方程后，得到的方程的解如下所示图(a)所示，其中开、平、闭三种几何形状分别对应宇宙空间曲率 。可以看到不论是哪种几何形状，正压物质主导的宇宙如果在膨胀的话，一定是在减速膨胀，也就是 的二阶导数小于0。这很好理解，正压物质之间都在相互吸引，膨胀的速度肯定是要减慢的，就好比扔上天的球不可能越往上跑越快。
然而，1998年的超新星观测实验却表明，我们的宇宙并没有在按理论预言的那样减速膨胀，而是正在加速膨胀，膨胀越来越快！也就是说，今天的宇宙没有按照图(a)的方式演化，它实际上正在按图(b)的方式演化。然而，如果想要从弗里德曼方程求解出加速膨胀的 ，就必须要引入一种负压物质，且今天宇宙中这种负压物质一定比正压物质要多出很多。因此，对宇宙膨胀速度的观测表明，今天的宇宙并没有被我们熟悉的正压物质主导，而是以某种未知的负压物质为主的。最终，这种负压物质被人们命名为——暗能量。这就是暗能量这个概念的来源。
除了超新星观测实验外，还有许多观测实验也表明我们的宇宙中存在暗能量，比如重子声学振荡、宇宙微波背景辐射（CMB）各向异性的测量等。其中，CMB的观测结果可以精确地表明暗能量在我们宇宙中的占比为68.9%（剩下31.1%为普通物质和暗物质）。至于如何从CMB各向异性谱确定普通物质/暗物质/暗能量的比例，可以参考我的这一篇文章的第一部分：
暗能量的发现对宇宙学乃至整个物理学的发展有重要意义。从宇宙学的角度讲，暗能量直接决定了宇宙今后的命运，对我们研究晚期宇宙的演化有极其重要的影响。从物理学的角度讲，我们对暗能量这种负压物质的本质一无所知，显然这种物质不同于粒子物理标准模型中的任何一种物质。因此，暗能量涉及到基础物理的根基问题，我们需要想办法加深对它的了解。
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