暗能量
物理学中的暗能量
物理学中的暗能量在物理学领域中，暗能量是一种神秘的存在。
它被认为是推动宇宙加速膨胀的原因之一，但我们对其了解仍然有限。
本文将探讨物理学中的暗能量，并尝试揭示它的一些奥秘。
一、暗能量的定义暗能量是一种假设存在于宇宙中的能量形式，其特点是不可见且无法直接测量。
虽然我们无法观测到暗能量，但科学家通过对宇宙膨胀速度的观测和计算，推测其存在。
在标准宇宙学模型中，暗能量被认为是导致宇宙膨胀加速的原因。
二、暗能量的发现与研究历程暗能量的概念最早起源于对宇宙膨胀的观测研究。
1990年代，科学家通过对超新星爆发的观测数据进行分析，发现了宇宙膨胀速度加快的迹象。
这一发现引发了科学家对宇宙加速膨胀的原因的研究，从而提出了暗能量的概念。
为了更好地理解暗能量，科学家进行了一系列实验和观测。
其中最著名的是宇宙微波背景辐射观测，通过对宇宙辐射的测量和分析，科学家进一步验证了暗能量的存在，并提供了关于其性质和作用的一些线索。
三、暗能量的性质和作用机制虽然我们对暗能量的了解仍然有限，但科学家们提出了一些关于它的性质和作用机制的假设。
首先，暗能量被认为具有负压力。
据研究，这种负压力可以对抗自然力量中的引力，从而推动宇宙的膨胀加速。
其次，暗能量被认为是恒定不变的，即无论宇宙膨胀到何种程度，暗能量的密度保持不变。
这一假设是为了解释宇宙膨胀加速的原因。
此外，一些科学家还提出了与暗能量相关的新粒子的存在假设。
这些新粒子被称为“暗能量粒子”，但尚未有直接的实验证据来支持这一假设。
四、暗能量的重要性和研究前景对于物理学家和宇宙学家来说，探究暗能量的重要性不言而喻。
理解宇宙膨胀加速的原因对于我们对宇宙的起源和演化有着重要意义。
目前，暗能量的研究仍然是物理学中的一个热点领域。
科学家们不仅致力于寻找更多支持暗能量存在的证据，还试图揭示其更深层次的性质和作用机制。
通过更深入的研究，我们或许能够更好地理解暗能量，并找到更全面的解释宇宙膨胀加速的理论。
总结：暗能量是物理学中一个神秘而又令人着迷的话题。
宇宙中的暗能量如何驱动膨胀
宇宙中的暗能量如何驱动膨胀在宇宙的漫长历史中，科学家们一直在探索宇宙的起源和演化过程。
其中一个引人注目的问题是，为什么宇宙正在以加速的速度膨胀？这个问题的答案与暗能量密切相关。
暗能量是一种神秘的能量形式，它填充了整个宇宙空间。
与我们熟悉的电磁能量和物质不同，暗能量没有质量和电荷，也不与物质相互作用，因此极其难以直接观测和测量。
然而，通过研究宇宙的膨胀速度，科学家们发现，暗能量在宇宙中起着重要的驱动作用。
暗能量最早被引入宇宙学的概念是在20世纪90年代，当时科学家们通过观测宇宙微波背景辐射和超新星爆发等现象发现，宇宙的膨胀速度在加速。
这一发现颠覆了过去人们对宇宙膨胀的理解，因为根据牛顿力学和爱因斯坦的广义相对论，宇宙的膨胀速度应该是减速的。
为了解释这一现象，科学家们提出了暗能量的概念。
暗能量被认为是一种均匀分布在宇宙空间中的能量，它的特点是具有负压力。
这种负压力对应的是一种反重力的效应，它会推动宇宙的膨胀。
那么，暗能量是如何驱动宇宙的膨胀的呢？一个常用的解释是通过引入宇宙学常数。
宇宙学常数是爱因斯坦在广义相对论中引入的一个参数，用来描述宇宙的空间曲率。
在宇宙学常数存在的情况下，暗能量的负压力会产生一个反重力的效应，使得宇宙的膨胀速度加速。
另一个解释是通过暗能量的动力学模型。
根据这个模型，暗能量的密度并不是恒定不变的，而是随着宇宙的演化而变化。
在这个模型中，暗能量的密度会随着时间的推移而增加，从而推动宇宙的膨胀加速。
目前，科学家们还在探索不同的暗能量动力学模型，并通过观测数据进行验证和修正。
除了驱动宇宙膨胀加速外，暗能量还对宇宙的结构演化产生了重要影响。
暗能量的存在使得宇宙的膨胀速度超过了重力的作用，这导致了宇宙的结构形成过程受到了抑制。
在暗能量的作用下，原本会形成更大的星系团和星系结构的物质密度扰动被稀释，从而导致宇宙中的结构形成变得更加稀疏。
尽管暗能量的存在和作用仍然是一个未解之谜，但科学家们通过观测和理论建模的努力，已经取得了一些重要的进展。
物理学中的暗物质和暗能量的理论研究
物理学中的暗物质和暗能量的理论研究暗物质和暗能量是物理学中的两个重要概念。
它们并不是我们日常生活中所熟悉的物质和能量，因为它们无法被直接观测到。
然而，它们对于解释宇宙的演化和结构起着至关重要的作用。
本文将介绍暗物质和暗能量的理论研究的现状和未来方向。
一、暗物质我们知道，物质在引力作用下会相互吸引，从而形成各种天体。
不过，天体之间的引力作用是不够的，宇宙中应该还有不少物质存在，但它无法被直接观测到。
这种不存在于日常生活中的物质就被称为暗物质。
那么，暗物质究竟是什么？目前物理学家们还不能给出准确的答案。
但是，研究表明，暗物质可能是一种新的粒子，它们不参与强力和电磁相互作用，只参与弱相互作用和引力相互作用，因此难以被探测到。
目前，科学家们正在进行暗物质的探测研究。
最传统的方法是观测宇宙学的现象，比如宇宙微波背景辐射和宇宙射线等。
这些观测可以揭示宇宙大尺度的结构和成分。
此外，一些实验设备也被用来探测暗物质。
例如，世界上最大的实验设备之一，欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC），正在进行探测暗物质的实验。
未来，随着技术的发展，我们有望更好地理解并探测到暗物质的本质。
对于暗物质的研究，将有助于我们更加深入地理解宇宙的结构和演化。
二、暗能量暗能量是另一个物理学中的重要概念。
它是用来解释宇宙膨胀加速的原因。
我们知道，以前人们认为宇宙的膨胀速度在不断减缓，而现在的研究表明，宇宙的膨胀速度在不断加速，这被称为宇宙加速膨胀现象。
暗能量就是解释这种现象的一种理论概念。
暗能量是负压力的一种形式，其特点是，越来越快的扩张会不断增加宇宙中的暗能量。
由于暗能量具有反重力作用，因此它会推动宇宙的膨胀速度不断加速。
但是，即使到目前为止，科学家对暗能量的了解仍然十分有限。
暗能量的本质和它如何影响宇宙的膨胀仍然是一个未解之谜。
三、未来展望随着技术的进步和研究的深入，未来有望更好地了解暗物质和暗能量的本质。
一些新技术和实验设备的发展，如欧洲空间局规划的“暗能量普查卫星”等，将可以提供更加精确的数据，从而推动我们对暗物质和暗能量的理解。
暗物质与暗能量之谜
暗物质与暗能量之谜1. 引言在当代物理学中，暗物质和暗能量被认为是宇宙中最神秘的事物之一。
尽管科学家们已经做出了许多努力来解决这个谜题，但至今仍然没有完全理解暗物质和暗能量的本质。
本文将讨论暗物质和暗能量的定义、观测证据以及当前的研究进展。
2. 暗物质的定义与观测证据2.1 暗物质的定义暗物质是指一种无法直接与电磁波相互作用的物质，在宇宙中占据了大约27%的比例。
尽管我们无法直接探测到暗物质，但通过其对可见物体的引力影响，科学家们得出了其存在的结论。
2.2 观测证据2.2.1 天体运动轨迹在天体运动轨迹的观测中，科学家们发现存在一些不能通过可见物质来解释的现象，例如：银河系旋转曲线上的异常速度分布，这表明了有额外的引力源在起作用。
2.2.2 引力透镜效应引力透镜效应是指由于大质量天体对光的扭曲效应，使其看起来经过这些天体周围时变形或者成为多个像。
其中一些观测结果也支持了暗物质的存在。
2.2.3 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射是宇宙诞生后留下来的背景辐射，并提供了研究宇宙演化过程的重要线索。
对宇宙微波背景辐射的观测数据表明了暗物质存在的可能性。
3. 暗能量的定义与观测证据3.1 暗能量的定义暗能量是一种描述空间膨胀加速现象的假设能量，占据了宇宙总能量的约68%。
暗能量被认为是推动宇宙膨胀加速的原因。
3.2 观测证据3.2.1 超新星观测超新星爆发是一种极为明亮且短暂的天文现象，可以用于测量远处物体距离。
通过观测远处超新星爆发及其亮度变化规律，科学家们发现了一个令人惊讶的结果：宇宙膨胀正在加速进行。
这一发现为暗能量的存在提供了直接证据。
3.2.2 大尺度结构形成暗能量还表现为一种反重力效应，它抵消了引力，推动了宇宙中大尺度结构（如星系团、超级星系团等）的形成和演化。
3.2.3 宇宙学参数测量结果通过对宇宙大尺度结构、宇宙微波背景辐射以及超新星等多种数据进行分析，科学家们不断精确测量宇宙参数。
这些参数包括了关于暗能量性质和行为方式的信息。
宇宙学中的暗能量密度参数
宇宙学中的暗能量密度参数在宇宙学中，暗能量是一种神秘的能量形式，被认为是驱动宇宙膨胀加速的主要原因之一。
暗能量的存在及其对宇宙演化的影响一直是天体物理学家和宇宙学家们研究的焦点之一。
暗能量密度参数ΩΛ则是描述暗能量在宇宙总能量中所占比例的重要参量。
ΩΛ的定义是暗能量的密度与临界密度的比值。
根据现代宇宙学的标准模型，宇宙总能量主要由暗能量、物质和辐射三部分组成。
临界密度是使得宇宙曲率为零的临界条件下的密度，它决定了宇宙的几何结构。
暗能量密度参数ΩΛ的大小则决定了宇宙膨胀的速率和演化的未来。
目前观测数据表明，暗能量密度参数ΩΛ约占宇宙总能量的70%左右。
这个结果是通过多种独立观测手段获得的，包括宇宙微波背景辐射观测、超新星爆发观测以及大尺度结构观测等。
其中，宇宙微波背景辐射测量数据来自于NASA的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）和欧洲空间局的宇宙微波背景辐射探测器（Planck）等卫星实验，通过对宇宙微波背景辐射的精细测量可以得到宇宙的基本参数。
宇宙学家们现在普遍认同的宇宙学标准模型是ΛCDM模型，其中Λ表示宇宙学常数（也被称为暗能量），CDM表示暗物质。
在这个模型中，宇宙膨胀的加速是由暗能量产生的，在宇宙加速膨胀的过程中，物质和辐射的相对比例逐渐减少，而暗能量的比例逐渐增加。
暗能量密度参数ΩΛ的测量是宇宙学研究中的一项重要任务，其中一些关键的观测方法可以帮助我们对它进行确定。
在超新星爆发观测中，通过观测超新星的亮度和红移等参数可以测定宇宙膨胀的速率，从而得到ΩΛ的约束。
而大尺度结构观测可以通过测量宇宙微弱的密度起伏来揭示ΩΛ的信息。
在未来的研究中，科学家们希望通过更精确的观测与实验手段来进一步确定暗能量的性质和ΩΛ的值。
例如，欧洲空间局计划于2022年发射的欧空局欧洲空间监测器（Euclid）将通过测量大尺度结构和弱引力透镜效应来更准确地限制ΩΛ。
此外，大型地面和空间天文台的建设也将为我们提供更多关于暗能量和暗物质的信息。
宇宙神秘力量;黑暗物质与暗能量(宇宙暗物质和暗能量)
宇宙神秘力量;黑暗物质与暗能量宇宙是一个充满了无尽神秘力量的地方，其中两个最令科学家们困惑和着迷的概念就是黑暗物质和暗能量。
这两个概念不仅仅是理论性的概念，而且在宇宙的发展和演化中起着至关重要的作用。
首先，让我们来了解一下黑暗物质。
黑暗物质是一种我们无法直接观测到的物质，它不与光或电磁辐射相互作用，因此无法通过传统的天文观测手段来探测。
然而，通过研究星系的旋转速度和引力透镜效应等现象，科学家们发现宇宙中存在着比可见物质更多的物质。
根据测算，黑暗物质占据了宇宙总质量的约27%，而可见物质只占据了不到5%。
这意味着大部分宇宙是由我们无法直接观测到的物质构成的。
对于黑暗物质的本质，目前科学家们还没有确凿的答案。
有一种普遍认可的理论是，黑暗物质可能是由一种或多种尚未发现的基本粒子构成的。
这些粒子与我们所熟知的粒子（如电子、质子等）具有不同的特性，因此无法直接检测到它们的存在。
然而，黑暗物质通过引力相互作用来影响可见物质的分布和运动，从而在宇宙的尺度上产生了明显的效应。
暗能量是另一个令科学家们困惑的概念。
在1998年，通过观测遥远超新星的爆炸，科学家们发现宇宙正在加速膨胀，而不是减速收缩，这表明存在一种未知的力量在推动宇宙的膨胀。
这种推动力量被称为暗能量。
暗能量被认为是填充在宇宙的每个角落，并且具有均匀分布的特性。
它的存在导致了宇宙膨胀的加速，使得星系之间的距离越来越大。
我们对于暗能量的了解仍然非常有限。
目前最广泛接受的理论是，暗能量可能是一种与空间密度恒定相关的能量形式，即宇宙常数。
然而，这只是一个假设，并没有得到直接的观测证据来支持。
暗能量的本质和作用机制仍然是一个科学难题，需要更多的研究和观测来解答。
黑暗物质和暗能量是宇宙中最为神秘的力量之一，它们的存在和作用对于我们理解宇宙的结构和演化至关重要。
尽管我们对它们的了解还很有限，但科学家们正不断努力探索和研究这些神秘力量。
通过更加精确的观测和实验，相信我们将会逐渐揭开宇宙这个巨大谜题的面纱，更深入地了解这些神秘力量的本质和作用。
宇宙学中的暗流体揭示暗能量的动力学性质
宇宙学中的暗流体揭示暗能量的动力学性质宇宙学研究旨在揭示宇宙的起源、结构以及演化过程。
随着观测技术的发展和理论的深入研究，科学家们逐渐探索到了宇宙中隐藏的神秘力量，其中之一就是暗能量。
暗能量是一种反引力作用的能量形式，其存在被用来解释宇宙膨胀加速的现象。
而揭示暗能量的动力学性质的一个重要途径就是通过研究暗流体。
一、暗流体的概念暗流体是指存在于宇宙中的一种理论流体，用来描述暗能量的特性和行为。
与普通物质不同，暗流体并不与常见的物质相互作用，无法直接通过粒子实验观测到它的存在。
然而，通过对宇宙演化过程的观测和理论模型的构建，科学家们成功地将其纳入宇宙学的框架中，并提出了不同的动力学模型来解释它的性质。
二、暗流体的动力学模型1. 暗能量状态方程：为了描述暗能量在时间和空间上的变化，科学家们引入了一个称为“暗能量状态方程”的概念。
暗能量状态方程描述了暗能量的密度和压强之间的关系，常用符号w表示。
当w等于-1时，对应的暗能量状态方程为宇宙学常数模型，即暗能量密度保持不变；当w小于-1时，表示暗能量密度随时间增加，称为“负压暗能量”；当w大于-1时，表示暗能量密度随时间减小，称为“正压暗能量”。
研究不同的暗能量状态方程可以揭示暗流体的动力学性质。
2. 暗能量的演化：通过对宇宙膨胀加速的观测和理论模型的构建，科学家们逐渐认识到暗能量的演化过程是解释宇宙加速膨胀的关键。
根据当前的研究，暗能量的演化可以分为两种情况：一种是持续的压力，即暗能量密度保持恒定；另一种是通过一些动力学机制，暗能量的密度会随时间逐渐变化。
这些不同的演化模型提供了一些关于暗能量行为的线索，帮助科学家们更好地理解宇宙的加速膨胀过程。
三、暗流体的研究方法1. 观测和数据分析：通过对宇宙微波背景辐射、超新星爆炸、大尺度结构等宇宙现象进行观测和数据分析，科学家们可以获得宇宙的演化历史和参数信息。
这些观测数据可以进一步用于研究暗流体的性质和动力学模型。
物理学中的黑暗物质和暗能量
物理学中的黑暗物质和暗能量现代宇宙学理论认为，不仅存在可观测的物质和能量，还存在着无法直接观测到的黑暗物质和暗能量。
这两种“暗”物质和能量对于宇宙的演化和结构形成有着十分重要的作用。
然而，它们的存在并没有得到直接证实，仍是一个令人迷惑的问题。
本文将简要探讨黑暗物质和暗能量在物理学中的重要性及其现有研究进展。
一、黑暗物质黑暗物质通常指的是在观测范围内无法直接探测到的物质，但其存在可以通过对周围天体和宇宙结构的引力作用间接推断和测量。
目前，宇宙中约有27%左右的物质是黑暗物质，但其组成和性质仍不为人类所知。
那么，黑暗物质究竟是什么呢？目前存在很多种可能性的假设，但均无法在实验室中直接验证。
一个被广泛接受的假设是暗物质是由一种或几种未知粒子组成的，具有电荷中性、几乎无反应性和弱相互作用等特性，与普通物质基本没有相互作用。
这些粒子通常被称为暗物质粒子，具体物理性质目前仍在研究中并没有被确认。
尽管没能直接观测到，黑暗物质对于宇宙学有着举足轻重的作用。
由于暗物质具有引力作用，它们可以在形成星系、星系团和宇宙大尺度结构等过程中对普通物质产生引力作用，从而影响宇宙的演化和结构形成。
此外，黑暗物质还可以解释形成和早期演化宇宙中普通物质的起源和分布。
二、暗能量暗能量是同样令人困惑的一个问题。
相比于黑暗物质，暗能量对宇宙的作用更加隐蔽、间接，但其影响同样深远。
目前可观测宇宙中的能量有68%来自暗能量，其具体性质和来源仍然存在较大的不确定性。
暗能量是一种引力反向作用的能量。
它在宇宙扩张过程中对于宇宙加速膨胀产生了重要作用。
暗能量的负压力可以产生导致加速膨胀的引力反向作用，使得宇宙的膨胀速度逐渐加快。
这一现象是由于暗能量在全宇宙范围内均匀分布而产生的宇宙学常数效应导致的。
暗能量的性质极度神秘，也是当前物理学研究的热点之一。
在大部分物理理论中，对于暗能量的来源和特性仍然缺乏统一的解释。
最广泛接受的理论是暗能量是真空能在高能物理学中的应用，但暗能量多为消极误差、甚至"无法被再现，这为暗能量的研究增加了许多困难。
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新生研讨课课题报告
课题—暗物质与暗能量
报告题目暗能量的解释，存在证据和理论模型介绍
作者徐康宁
一、暗能量的引出
爱因斯坦在建立了广义相对论不久，就将其应用到宇宙学研究。
为了建立一个静态的宇宙学模型，爱因斯坦引进了宇宙学常数项Λ，试图建立一个静态的宇宙模型
该模型存在两个问题：
1）爱丁顿在该模型提出不久就发现该模型是不稳定的。
只要存在一个很小的扰动，该模型的静态条件就会被破环。
2）哈勃发现哈勃红移，证实宇宙确实在膨胀，而不是一个静态的宇宙。
Λ项因此曾被舍弃掉，并在很长一段时间里学术界普遍把其设为零。
但近些年的研究和观测结果又表明确实存在不为零的宇宙学常数可以解释某些现象。
问题由此而来，宇宙学常数究竟只是一个没有意义的数字还是有其物理本质。
通常认为宇宙常数项的贡献与暗能量有关。
二、暗能量存在的相关证据及由此得到的结论
宇宙暗能量的研究是当今宇宙最重要的研究课题之一。
它的观测首先来源于 1998 年对 Ia 型超新星的观测，该观测表明现今的宇宙处于加速膨胀阶段。
后来通过宇宙微波背景辐射的观测，宇宙大尺度结构的观测，以及宇宙重
子振荡， 弱引力透镜，伽玛暴等观测都证实了该加速膨胀的存在。
1）Ia 型超新星的观测
1998年，高红移超新星搜索队观测组发表了Ia 型超新星的观测数据，显
示宇宙在加速膨胀。
对遥远的超新星所进行的观测表明,宇宙不仅在膨胀,而且
与想象中的不一样,在加速膨胀.
在标准宇宙模型框架下,爱因斯坦引力场方程给出
äa =- 4πG(ρ + 3p)3
(其中 a 是宇宙标度因子，为t 的函数,G 为引力常数,p 和 ρ分别为宇宙
中物质的压强和能量密度 )
由加速膨胀 ä>0，联系上述方程可得压强为负即p <−ρ3 而由于通常的辐射，重
子和冷暗物质的压强都是非负的， 所以当今宇宙必定由一种未知的负压物质所
主导，通常称之为暗能量。
即暗能量的(有效)物态是负的，而且至少要小于-
13，这样才有可能导致宇宙的加速膨胀(宇宙学常数模型给出暗能量的状态方程
参数ω=-1)○
1 2）微波背景辐射(CMB)
微波背景辐射的研究,精确地测量微波背景涨落揭示宇宙是平坦的○
2, 即宇宙中物质的总密度等于临界密度ρc =4 . 05 × 10-11 (eV)4。
但是 , 所有的普
通物质与暗物质加起来只占宇宙总物质的13左右,所以仍有约23的短缺。
这一短缺的部分称为暗能量 (实际数据显示为73%),其基本特征是具有负压,在宇宙空
间中几乎均匀分布或完全不结团。
3）宇宙大尺度结构观测
暗能量的性质也会影响宇宙大尺度结构的增长。
当暗物质是主导成分时，
宇宙膨胀足够慢，引力不稳定性导致结构的形成和演化。
一旦暗能量在约70亿年前占据主导地位后，宇宙膨胀变得足够快，以致于暗物质产生的引力无法将物质聚集在一起，从而有效地抑制了新的结构形成。
因此，测量大尺度结构的增长也能够帮助揭示暗能量的本质。
三、暗能量的物理模型
暗能量的物理本质非常令人困惑，目前常用的有以下两种模型：第一是爱因斯坦引进的宇宙学常数；第二种是标量场模型该模型。
1）宇宙学常数
宇宙学常数模型给出暗能量的状态方程参数ω=-1，与多数观测结果能够很好地符合。
但该模型存在以下几个问题：首先宇宙学常数的起源是什么？通常认为与真空能量有关（或者说等效于一种物质），但是粒子物理所预言的真空能与观测到的暗能量密度(10−29g/cm3)在量级上相去甚远(约120个数量级)。
因此要得到现在的宇宙学常数，需要对宇宙的初始条件作非常精细的调节，这就是所谓的精细调节问题；其次由于物质的演化行为与宇宙学常数很不一样，但为什么如今的物质密度和宇宙学常数的等效密度在同一个量级？这就是所谓的恰好性问题。
2）标量场模型
上述模型存在的诸多问题使得人们更倾向于暗能量的动力学模型。
其中最常用的是标量场模型（ Quintom模型， Hessence和Hantom模型等）
四、弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克宇宙
在宇宙具有均匀且高度对称的假设下，宇宙的演化满足Friedmann-
Robertson-Walker （FRW ）度规。
该度规可以写为：
ds 2=dt 2-a 2(t)[dr 2
1−Kr 2
+r 2(d θ2+sin 2θd φ2)] (1) a(t)为宇宙标度因子○
3 t 是宇宙时间 r, θ, φ为共动坐标○4。
宇宙的膨胀决定于尺度因子的演化，它由宇宙中的物质分布来决定。
常数 K 表
征宇宙的几何性质， K = -1 表示宇宙空间是开放的，K = +1表示宇宙空间是
闭合的，而 K = 0 表示宇宙是空间平直的。
宇宙尺度因子和物质密度的演化由
Einstein 场方程来决定。
假设宇宙中的物质为具有给定质量密度ρ,和压力p
的流体，Einstein 场方程可以简化为 Friedmann 方程组 H 2=(ȧa
)2=8πG 3ρ- kc 2a 2+Λc 23 (2) H +H 2 = äa
=- 4πG 3(ρ+3p
c 2) +Λc 23 (3) 其中 H ≡(ȧa ) ，这就是所谓的 Hubble 参数, ρ和 p 为宇宙中总的物质密度
和压强，Λ是宇宙学常数重新定义ρ= ρ+Λc 28πG , p =p - Λc 48πG ,可得 H 2=(ȧa )2=8πG 3ρ- kc 2
a 2
(4) H +H 2 = äa
= - 4πG 3(ρ+3p c 2) (5) 定义宇宙相对临界密度Ω为宇宙观测密度与弗德里曼宇宙临界密度ρc 的比值
得到临界密度需要假设宇宙学常数为零（基本的弗里德曼宇宙正包含这个假
设）并使归一化的空间曲率k 为零（目前理论预言和实际观测都表明现在宇宙
是近似平坦的），从而根据（4）得到
ρc =3H 28πG
即得
Ω=ρρc =8πGρ3H 2
因为k =0,（4），（5）可改写为
ρ̇+3H(ρ+p)=0
äa =-4πG(ρ+3p)
3
其中前者就是能量守恒方程，而后者描述了宇宙的加速度。
从该方程我们
可以看出只有当ρ+ 3p < 0 的时候，即ω<-1
3
宇宙才能是加速膨胀的。
○1在宇宙学中，宇宙的状态方程被描述为一个理想流体的状态方程。
这个状态方程的特征参数是一个无量纲参数ω，它等于宇宙的能量-动量张量中压力p,和能量密度ρ的比值：ω=
p
ρ。
它同时和热力学中的状态方程以及理想气体状态方程有密切联系。
○2宇宙的整体几何形状取决于相对临界密度Ω0值大于、等于还是小于1,当宇宙的能量密度等于临界密度时，宇宙空间被认为是平坦的。
○3在膨胀或收缩中的Friedmann-Robertson-Walker宇宙里，设定跟着宇宙中流体移动的两个物体，则对于两个物体（例如，两个星系）之间的固有距离，可以用则标度因子来给出这固有距离随着时间演进而发生的变化，以方程定义：
d(t)≝a(t)d0
d(t)，d0是时间t ，t0的固有距离，a(t)是在时间t 的标度因子。
设定t0为现今时期，由上述定义式可知，a(t0)=1。
设定t0为宇宙的年龄，在设定a(t0) = 1 ，而大爆炸的时间是t=0 ，那么，时间t 是从宇宙诞生那一刻开始计算。
○4在标准宇宙学模型中，描述星系运动所用的坐标系是共动坐标系。
共动坐标是随宇宙一起膨胀因而相对宇宙静止的坐标。
坐标距离是共动坐标上两个不同时空点之间的坐标差，它与宇宙膨胀无关，因此不随宇宙膨胀变化。
参考文献
[1] 暗物质与暗能量研究新进展_蔡荣根_中国科学院理论物理所
[2] 第三讲宇宙中的暗物质和暗能量_张新民_中国科学院高能物理研究所
[3] 宇宙中的幽灵_暗物质_袁强_中国科学院高能物理研究所
[4] 弗里德曼空间和宇宙论_张维广_山东师范大学物理系
[5] 暗能量的理论模型_ 陈云_ 北京师范大学天文系
[6] 暗能量的理论问题_李淼_ 中国科学院理论物理研究所
[7] 暗能量研究进展_夏俊卿、张新民_ 中国科学院高能物理研究所。