在浩渺无垠的宇宙中，一个占据主导地位却仍深藏不露的实体——暗能量，正以其神秘莫测的本质挑战着科学家们的认知边界。目前观测数据显示，普通物质仅占宇宙总组成的约5%，而暗物质和暗能量则占据了剩余的95%，其中暗能量更是独占鳌头，占比高达68%（如图1所示）。这一奇特的能量形态，具有负压排斥力效应，被喻为“万有斥力”或“反引力”，其存在如同宇宙中的幽灵一般，引发了物理学家们持续不断的争论与探索。
追溯至艾尔伯特·爱因斯坦提出的宇宙学常数Λ，这个曾被他自称为“最大错误”的概念，在现代宇宙学中却戏剧性地成为了解释大部分宇宙学观测结果的关键候选者。尽管爱因斯坦原本意图用宇宙学常数来维系静态宇宙模型，但哈勃对宇宙膨胀现象的观测揭示了宇宙的非稳态属性。然而，正是这一“错误”的引入，为当前加速膨胀的宇宙提供了一个看似矛盾却又恰到好处的理论依据（见图2）。
暗能量虽然主宰着宇宙的大局，但由于其密度极低（约为10^（-30） g/cm^3），远低于地球上的空气密度，直接在实验室中研究它几乎是不可能的。因此，科学家们转而在大规模宇宙学观测中寻找线索，通过对Ia型超新星（SN Ia）等天体现象的研究，揭开暗能量的神秘面纱。在1998年和1999年，索尔·珀尔马特团队和亚当·里斯团队通过精确测量不同红移处的距离发现，宇宙正在经历前所未有的加速膨胀阶段（如图3所示），这无疑为暗能量的存在提供了强有力的直接证据。
尽管宇宙学常数Λ被视为暗能量的主要候选者，并能对应于真空能或零点能的概念，但在理论上，真空能的估计值与实际观测到的宇宙学常数值之间存在着惊人的121个数量级差异，这一巨大鸿沟促使物理学家开始质疑现有量子力学理论或者考虑其它暗能量模型的可能性。
标量场暗能量模型应运而生，尝试以随时间演化的标量场以及相应的势函数来描述并解释宇宙加速膨胀的现象。相较于宇宙学常数，标量场暗能量拥有更多的自由度，能够解决精细调节问题和巧合性问题，诸如精质暗能量、幽灵暗能量及精灵暗能量等模型都在科学界引起了广泛讨论（见图5）。其中，幽灵暗能量尤为引人注目，因其状态方程w始终小于-1，暗示着随着宇宙膨胀，暗能量能量密度将急剧增加，可能导致宇宙最终走向一种被称为“大撕裂”的极端结局（见图5）。
与此同时，除了标量场暗能量之外，诸多创新性的理论模型也纷纷涌现，包括但不限于k质、快子、恰普雷金气体、全息暗能量等。这些理论都试图从不同角度诠释暗能量的性质及其对宇宙加速膨胀的影响。此外，还有一种可能的解释是修正引力理论，即在大尺度下，引力的性质可能不同于我们在太阳系内所测量的结果，这种差异可能足以引发宇宙的加速膨胀。目前，科学界正致力于通过修改广义相对论，例如引入额外场、打破基本定律假设等方式构建新的引力理论（见图6）。
未来，借助新一代的地面及空间望远镜，如欧几里得望远镜、罗曼望远镜、中国巡天空间望远镜（CSST）、鲁宾天文台等，科学家们将持续对暗能量进行高精度探测和严格检验，力求揭开这一宇宙幽灵的神秘面纱，从而深化我们对宇宙起源、结构演化乃至终极命运的理解。
在这个充满未知和挑战的领域，巩岩研究员，作为中国科学院国家天文台的专家，一直致力于暗能量相关理论与观测限制的研究工作，期待通过不懈的努力和未来的观测数据，逐渐揭示暗能量的真实面目。这场探索之旅，不仅关乎人类对宇宙本质的认知深化，更是在推动科学前沿发展的重要篇章上书写浓墨重彩的一笔。
