終於
西南北中
學校
街道
從靜默中
走來
舉起“弗裏德曼”方程
我們宇宙未來四種可能的命運，最後一個似乎是我們生活的宇宙，由暗能量主導。
那麼，最大的問題是爲什麼。爲什麼暗能量的存在——無論是以宇宙常數的形式還是非常接近的形式——意味着隨着宇宙的不斷膨脹，遙遠的星系正在以越來越快的速度遠離我們?
不管你信不信，答案是，因爲我們生活在一個受愛因斯坦定律支配的宇宙中，我們必須遵循這些定律，即使是那些違反直覺的部分。愛因斯坦在1915年首次提出了他最偉大的理論——廣義相對論。人們立即開始研究這個理論。1916年，卡爾·施瓦茨希爾德提出了非旋轉黑洞的解決方案。最重要的進展出現在1922年，當時亞歷山大弗裏德曼推導出了一個宇宙的通解，這個宇宙既具有各向同性(在所有方向上都是相同的)，又具有均勻性(在空間的所有位置上都是相同的)。
弗裏德曼方程
即使在今天，他推導出的兩個方程仍然被稱爲弗裏德曼方程。幸運的是，我們只需要研究第一個方程，就能知道宇宙是如何根據能量的形式膨脹的。方程的第一項——最左邊的一項——是哈勃膨脹率(平方)：測量空間結構在任何時刻拉伸的速度。
方程中所有其它項都表示:
所有的物質,
所有的輻射,
所有的中微子,
所有的暗能量(如果它是宇宙常數，就是最後一項)
所有你能想到的能量形式，
緊隨其後的是倒數第二項——空間曲率的大小——它是由所有形式的能量與膨脹率之間的平衡或不平衡程度決定的。
在一個由物質(上)、輻射(中)和宇宙常數(下)主導的宇宙中，能量密度如何隨時間變化。請注意，暗能量不會隨着宇宙的膨脹而改變密度，這就是爲什麼它會在後期主導宇宙。
這個方程告訴我們，由於暗能量密度保持不變，如果暗能量是真實的，膨脹率就不會下降到一定程度以下。暗能量密度項是一個常數，所以當宇宙足夠膨脹時，其他所有東西的密度都可以忽略不計，膨脹率也會漸近於一個常數。對於我們的宇宙來說，這意味着膨脹率將永遠不會降至55千米/秒/秒以下。
如果暗能量沒有被吸引，它就不能促進宇宙的能量密度或宇宙的膨脹。第一個弗裏德曼方程向我們展示了宇宙是如何膨脹的，以及膨脹是如何隨時間變化的，但它沒有解釋爲什麼。但第二個弗裏德曼方程卻做到了，它是廣義相對論中牛頓的F = ma的類比，它與我們通常思考事物的方式有着根本性的不同。
對於像暗能量這樣的東西，壓力很大而且是負的，隨着時間的推移，宇宙會加速，而不是減速。
你馬上會注意到的最大的不同是膨脹率隨時間的變化方