最新的研究排除了真空能量作为暗物质的可能性

暗能量是加速宇宙膨胀的能量。暗能量的来源和性质永远是神秘的。一般认为，真空能和标量场是暗能量的两种可能的候选者。中国研究人员的最新研究有效排除了真空能量作为暗能量的可能性，并对标量场作为暗能量候选给出了理论限制。

据报道，在宇宙的尺度上，星系是引力相互作用的，所以它们应该是相互靠近的。但实际上宇宙在加速，星系离得很远，这就暗示了宇宙中还有一种未被认识的能量，即所谓暗能量。量子力学的测不准关系预言，即使在真空中，也会有虚粒子的涨落，产生非零真空能。量子效应引起的真空能量相当于一个宇宙学常数，起暗能量的作用，导致宇宙加速膨胀。

中国科学院精密测量科技创新研究所研究员蔡庆余与咸阳师范学院何东山博士合作。基于惠勒-德维特方程，利用德布罗意-玻姆量子轨道理论，给出了带量子修正的弗里德曼方程。利用这个方程，他们研究了宇宙由小变大过程中量子效应的变化。结果表明，当宇宙很小时，其量子效应非常显著，可以有效加速宇宙的增长。随着宇宙的增长，其量子效应迅速衰减。对于成长的宇宙，无论是真空主导还是物质主导，其量子效应都远小于暗能量的价值，无法为加速宇宙膨胀提供足够的支持。

蔡庆余和何东山也对标量场作为暗能量的候选场进行了理论上的限制，集中在进一步研究暗能量性质的方向上。相关研究成果近日发表在国际知名的物理领域学术期刊《物理评论》上。