?近日，由中國科學院國家天文臺牽頭的國際科研團隊發(fā)布暗能量探測新結(jié)果(DESI collaboration, arXiv:2504.06118）。他們發(fā)現(xiàn)暗能量狀態(tài)方程隨時間演化（見圖一），在4.3σ置信度上排除了愛因斯坦的宇宙學常數(shù)，并且在演化過程中越過宇宙學常數(shù)限 w=-1。這一發(fā)現(xiàn)為中國科學院高能物理研究所張新民團隊提出的Quintom暗能量理論提供了重要的實驗支持。
暗能量的物理本質(zhì)是什么？這是新世紀的一個重大疑難。在過去的幾十年，國內(nèi)外科學家提出了多種理論來詮釋暗能量。描述暗能量物理屬性的一個重要量是它的狀態(tài)方程 w （即壓強與能量密度之比），不同的暗能量模型唯象上可通過狀態(tài)方程w的演化行為來分類（見圖二）。比如，對于宇宙學常數(shù)來說，w不隨時間變化并且 w = -1。對于動力學暗能量模型來說，w是隨時間而變化的，但不同模型預言的變化區(qū)間不一樣：Quintessence（譯為精質(zhì)）理論預言w > -1，Phantom（譯為幽靈）理論預言w < -1，而Quintom（譯為精靈）理論則預言w在宇宙演化過程中穿越-1。
Quintom暗能量理論是由張新民團隊于2004年在國際上首次提出。至今，這篇論文單篇引用一千二百余次。2008年此論文獲得了首屆中國卓越研究獎（Thomson Scientific Research Fronts Award 2008）。在過去的二十年間，張新民帶領(lǐng)團隊對Quintom理論進行了深入系統(tǒng)的研究，引領(lǐng)了國際上狀態(tài)方程穿越-1的暗能量理論的研究。2010年，國際綜述期刊《Physics Reports》登載專文介紹了Quintom宇宙學。
暗能量與暗物質(zhì)一起被稱為21世紀現(xiàn)代物質(zhì)科學中兩朵新的“烏云”。目前，暗能量狀態(tài)方程隨時間演化的置信度是4.3σ，還未達到粒子物理學中判斷一項發(fā)現(xiàn)是否“確鑿”的5σ黃金標準。隨著DESI數(shù)據(jù)的積累以及進一步的超新星（SNe）、大尺度巡天（LSS）、宇宙微波背景輻射（CMB，例如阿里原初引力波探測實驗AliCPT）等的觀測， Quintom暗能量理論將得到進一步的檢驗。
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圖一：暗能量狀態(tài)方程隨時間的演化，源自arXiv:2504.06118
圖二：源自中國科學院國家天文臺
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