冷凍中微子可能引起了暗能量的作用，宇宙從大爆炸中誕生，它從熾熱、高密的物質(zhì)態(tài)開始了極速膨脹，宇宙物理學(xué)家稱之為暴漲。沒有一種令人信服的理論完美地解釋了宇宙起源的奧秘，宇宙在誕生之后隨即發(fā)生了崩塌，快速地膨脹為一片混沌的虛無狀態(tài)，暴漲阻止了任何一個(gè)原子的形成。宇宙極早期的膨脹和物質(zhì)、能量的出現(xiàn)取得了完美的平衡。

假如膨脹得過快，那么原子失去了形成的可能；假如膨脹得過慢，宇宙在引力作用下將會(huì)重新收縮。物質(zhì)和輻射的密度在宇宙極早期的膨脹中幾乎相同，這是宇宙極早期狀態(tài)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在最終的演變中，宇宙可能出現(xiàn)了物質(zhì)和能量輻射相互替代的極端點(diǎn)。宇宙年齡從幾秒增長到幾天，從幾天增長到幾年，從幾百萬年增長到幾十億年，當(dāng)今的宇宙依然處于膨脹狀態(tài)，物質(zhì)和能量輻射的密度進(jìn)入了下降通道，最終可能下降到零值。

我們的太陽和地球在宇宙膨脹過程的數(shù)十億年后形成了，人類在太陽和地球誕生后的數(shù)十億年形成了。物質(zhì)匱乏的生存環(huán)境使得人們首先考慮物質(zhì)生活的需要，即使超過了基本的物質(zhì)生活需求，現(xiàn)代人依然感到高品質(zhì)需求的不足。遙遠(yuǎn)星系出現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象，經(jīng)過極早期暴漲之后的宇宙的膨脹率出現(xiàn)了明顯的下降，然后再次“提速”，從數(shù)十億年前開始，宇宙開始了持續(xù)到今天的加速膨脹過程，通過對(duì)宇宙加速膨脹的測量，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種與加速膨脹完全匹配的現(xiàn)象，有許多名稱概括這一現(xiàn)象，不同名稱描述的現(xiàn)象有一致性，比如：宇宙學(xué)常數(shù)、空間自身的能量特性、真空能量、不變化的標(biāo)量場。

真空的固有能量隨時(shí)間變化，存在很小參數(shù)調(diào)整的回旋余地，可能是一個(gè)緩慢變化的標(biāo)量場，還會(huì)出現(xiàn)更加精致的理論模型，但參數(shù)的主要部分沒有變化，暗能量似乎真的是恒定的，由于宇宙的物質(zhì)和能量密度隨著大膨脹而下降，暗能量的作用變得十分明顯，它宇宙中最重要的構(gòu)成成分?？捎^測宇宙的體積持續(xù)增大，宇宙的物質(zhì)和輻射密度出現(xiàn)快速下降，輻射波長被拉升，輻射能量進(jìn)入更低的能態(tài)。暗能量表現(xiàn)了真空自身的特性，暗能量密度在宇宙膨脹過程中保持不變。在宇宙誕生后幾千年，物質(zhì)比輻射能量顯得更重要，在幾十億年之后，暗能量則大大超過了物質(zhì)的作用。

人們從今日宇宙似乎找到了宇宙最終命運(yùn)的答案，宇宙的“命運(yùn)交響曲”似乎指向一個(gè)孤寂、空曠的世界，在“荒無人煙”的蒼茫太空，暗能量在“宇宙好聲音”的大舞臺(tái)最終勝出，宇宙萬物最終脫離了萬有引力的束縛，地球所在的本地星系團(tuán)將會(huì)消亡。暗能量在理論物理學(xué)中是一個(gè)沒有解決的最大難題。為什么是暗能量？好像人們?cè)趩?，為什么是足球、而不是別的項(xiàng)目成了現(xiàn)代體育的第一運(yùn)動(dòng)？科學(xué)家一直在思考，什么因素使得暗能量占據(jù)了宇宙的主要地位？有一種自然力驅(qū)動(dòng)了宇宙的加速膨脹，真空的固有能量不等于零，宇宙有點(diǎn)什么，不是什么都沒有。

1998年，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了宇宙的加速膨脹，但他們一直找不到簡單和有說服力的解釋，對(duì)暗能量這一基本力沒有給以理論的描述。以標(biāo)量場解釋暗能量的作用方式，標(biāo)量場是一種精致的理論模型，但需要做出細(xì)致的調(diào)整。在近日發(fā)表的研究成果中，福格斯·辛普森等幾位研究人員認(rèn)為，假如一般標(biāo)量場和宇宙中的中微子發(fā)生耦合作用，那么標(biāo)量場將自動(dòng)充當(dāng)宇宙學(xué)的常數(shù)項(xiàng)，這依然反映了空間自身的固有屬性。

福格斯·辛普森的理論模式解答了一個(gè)問題：為什么暗能量僅在幾十億年前開始對(duì)宇宙的演變發(fā)揮了重要作用？當(dāng)宇宙冷卻到足夠的程度，中微子就成了非常相關(guān)性的因素。在宇宙年齡數(shù)百萬年之前，中微子似乎沒有出現(xiàn)什么不同，從理論上說來，中微子在和標(biāo)量場的耦合過程中被“冷凍”，中微子“大凍結(jié)”產(chǎn)生了宇宙暗能量的效果。光有理論還不夠，研究人員在實(shí)驗(yàn)信號(hào)中尋找中微子被“凍結(jié)”的機(jī)制，以便將凍結(jié)機(jī)制和其它的理論 模式加以區(qū)別。有些亞原子粒子可能有特別的衰變類型，比如：無中微子的雙貝塔衰變，從一個(gè)原子核釋放了兩個(gè)電子，沒有釋放任何的中微子，衰變的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在過去未曾有過。

如果福格斯·辛普森的理論模式正確，那么它將有真實(shí)性的明確信號(hào)，這將與其它的模型相區(qū)別。有些經(jīng)過調(diào)整的理論模型可能包含了大質(zhì)量的狄拉克中微子，但實(shí)驗(yàn)未能探測到狄拉克中微子的任何信號(hào)?？梢灶惐戎形⒆拥摹袄鋬觥边^程。福格斯·辛普森解釋說，中微子的凍結(jié)過程可以在經(jīng)典力學(xué)中找到依據(jù)，好像一位自行車手在爬坡時(shí)用力踩踏板，以對(duì)抗坡度的上升，車手輸出的動(dòng)力可能無力、虛弱，但只要保持恒定的踩踏率，選擇合適的檔位，車手就不會(huì)考慮向后的滾動(dòng)。

假如中微子和標(biāo)量場產(chǎn)生了相互作用，好像新的理論解釋得那樣，那么人們不僅獲得了暗能量的解釋方式，而且實(shí)際上了解了可行的實(shí)驗(yàn)方法，以檢驗(yàn)新的理論是不是最好的暗能量理論。證實(shí)或證偽是科學(xué)理論與非科學(xué)理論相區(qū)別的標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)不是不可證實(shí)或不可證偽的主觀臆想，未經(jīng)檢驗(yàn)的理論只能是科學(xué)的假說。假如福格斯·辛普森的理論設(shè)想正確，那么這一可變化理論很好地解釋了暗能量作用不斷加強(qiáng)的宇宙學(xué)現(xiàn)象。

（編譯：2016-7-18）