你知道嗎，你看到的天上的星星、銀河、數不清的類似銀河的星系，其實只佔整個宇宙能量的很少一部分。精確地說，只佔4%左右，其餘的96%是無論用肉眼還是用望遠鏡等尋常手段都看不到的能量。
其中，所謂暗能量佔了74%左右。暗能量是一種均勻地充滿宇宙的能量，目前，觀測它的方式都是間接的。剩下的部分叫暗物質，我們這次不介紹它。
那麼，宇宙學家是如何發現暗能量的呢？
這需要先回顧一下我們宇宙的歷史和整體圖像。
首先，我們的宇宙過去和現在一直在膨脹。這是所謂大爆炸學說給我們的圖像。雖然我們不可能回到過去親眼看到宇宙是如何大爆炸的，但很多觀測證據支持這個學說。例如，很多遙遠的天體正在遠離我們，大爆炸學說的其他一些推論也被觀測證明了。
要確定宇宙具體是怎麼膨脹的，最直接的方式就是測量天體之間的距離是怎樣隨時間變化的，這就像測量一個吹大的氣球上的兩個點的距離一樣，將距離隨時間的變化規律得到了，氣球是怎麼變大的也就明確了。
但是，我們不能真的去用尺子量天體之間的距離，因為宇宙是這麼龐大，一般的星系之間的距離是這麼遙遠，誰也沒有那麼長的尺子。
宇宙學家用的辦法是找出宇宙中的「路燈」，這些「路燈」就像大街上的燈一樣，亮度一樣。我們根據路燈在我們眼裡的亮度就可以算出它的距離，距離越遠，看到的亮度就越暗。將看到的亮度和真實的亮度比較，就能算出路燈的距離了。但是，宇宙中並不存在亮度完全一樣的天體。接近標準亮度的天體是一種叫作IA型超新星的天體。這些天體亮度非常大，以至於即使它們距離我們有上百億光年，我們都能用大型望遠鏡看到它們。
通過測量超新星的亮度，我們可以估計出它們離我們有多遠。另外，通過測量它們的光譜，我們還可以計算出它們相對於我們退行的速度，這樣，我們就可以總結出宇宙膨脹的規律。
1998年前，科學家一直以為宇宙是做減速膨脹，也就是說，過去的膨脹速度比現在的膨脹速度大。這種減速膨脹理論與萬有引力理論一致。牛頓的萬有引力告訴我們，世間所有物體之間存在引力。到了宇宙尺度上，也只有萬有引力才能主導天體之間的運行，包括宇宙膨脹。理解宇宙為什麼減速膨脹很簡單。設想我們向上拋一隻蘋果，蘋果開始的時候以一定速度上升，由於地球的引力作用，上升的速度越來越慢，最後甚至開始下落。同理，天體之間的萬有引力作用使得它們之間分開的速度越來越慢，這就是減速膨脹。到了一定時刻，天體之間的距離反而會變得越來越小，這就意味著宇宙開始收縮了，這很像蘋果開始下落。
宇宙減速膨脹主導了宇宙學家們的視野幾十年。直到1998年，情況才突然變化了，這就是令人吃驚的宇宙加速膨脹的發現。
在幾個月中，這個爆炸消息傳遍整個科學界，但沒有多少人相信，因為萬有引力這個概念實在太深入人心了。
美國的兩組宇宙學家正是通過測量一些IA型超新星得出宇宙在做加速膨脹這個結論的，他們發現一些超新星的亮度以及退行速度之間的關係與做減速膨脹的宇宙完全不同。兩個小組的領導人分別是亞當·裡斯（Adam Riess）和索爾·珀爾馬特（Saul Perlmutter）（兩人均是2011年諾貝爾物理學獎獲得者）。
宇宙加速膨脹是一件非常離譜的事情，就像我們拋起蘋果，這個蘋果在空中不但不減速最後落地，反而以越來越大的速度遠離我們而去。誰看到這種現象都會目瞪口呆。
可是，在現代物理學中，我們卻能很好地解釋這種現象。愛因斯坦在1917年用他的最具想像力的物理理論——廣義相對論——來研究整個宇宙的時候發現，如果只有萬有引力，他的理論和牛頓的萬有引力理論一樣，只允許一個動態的宇宙，也就是說宇宙不是減速膨脹就是加速收縮，這是引力的性質決定的。那個時代，宇宙學的研究少得可憐，更沒有什麼大爆炸宇宙學說，愛因斯坦自然地和其他人一樣，認為宇宙是靜態的（就像我們夜晚仰望天空，沒有看到星星離我們而去，第二天晚上再看，恆星基本還在原來的位置，因為比較近的天體確實沒有遠離我們而去）。所以，他必須引入一種新的斥力來平衡物質和天體之間的引力。很巧合，在他的著名方程中，可以加上一個很自然的項，這一項產生斥力，而且這個斥力與物質無關，即使宇宙是空的，斥力也存在。這就是著名的愛因斯坦宇宙學常數。
當然，要取得引力和斥力之間的平衡，宇宙中的物質密度不能是任意的，這一點，估計愛因斯坦也不會滿意的。後來，哈勃發現了宇宙在膨脹，愛因斯坦自然就放棄了他的斥力假說。我們可以想像，假如物質不夠多，引力小於斥力，宇宙就會加速膨脹。當然，蘋果不會離我們加速而去——這是因為地球的局部引力遠遠大於宇宙中的平均引力，但遙遠的天體會離我們加速而去。
在愛因斯坦之後，很少有人會嚴肅對待宇宙是加速膨脹的這種可能，直到1998年，80年後，有了裡斯和珀爾馬特等人的發現。
除了著名的宇宙學常數，人們將所有可能導致宇宙加速膨脹的能量叫作暗能量。
那麼，為什麼在暗能量這個詞彙中出現了「能量」？宇宙學常數是一種能量嗎？回答是：是的，宇宙學常數是一種能量。
在現代物理學中，我們知道，真空不空。在真空中，永遠有一些基本粒子突然出現和突然消失，只是突然出現和消失之間幾乎沒有時間間隔，我們感受不到。這些突然出現和消失的粒子，會帶來能量，這些能量通常不可抽取出來以資利用，所以我們也感覺不到。
但是，萬有引力既然是萬有的，真空能量也會產生力。奇怪的是，真空能與尋常的物質能量不同，產生的是斥力。所以，我們可以將愛因斯坦宇宙學常數解釋為真空能，它們產生的斥力完全一樣，難以區分，所以物理學上就是同一回事。
但是，物理學家還不知道如何精確地計算真空能。所以，真空能到現在還是一個謎。甚至，我們也不能肯定它到底是不是一個常數，也就是說，宇宙在很久以前的真空能和現在的真空能一樣大嗎？還是過去的大一些，現在的小一些？還是恰好相反，過去的小一些，現在的大一些？
既然我們不知道真空能到底是怎麼一回事，我們就習慣將所有可能的真空能叫作暗能量。之所以是暗的，是因為真空能無法用通常的力學手段、光學手段或者不論什麼樣的手段加以利用，也就是說，它除了對宇宙提供無所不在的斥力，幾乎沒有其他任何功能。
暗能量的起源一定具有我們現在難以預見的奇妙圖景。暗能量本身的特點就夠令人驚奇的了。例如，儘管宇宙在不斷膨脹，但暗能量的每單位體積中的能量似乎不隨時間減少，這似乎違背能量守恆原理（我們的常識是，當一個氣體膨脹時，氣體的密度會越來越小）。但在抽像的、難以用日常語言解釋的層次上，能量守恆原理並沒有被破壞。
我個人傾向於一種非常特別的觀點，即暗能量的密度是隨時間變化的，而且在宇宙大爆炸的時候，暗能量密度高於現在的密度，後來慢慢變小，直到基本不變。但未來如何，我不能肯定。這是我的全息暗能量模型給我的圖像。
暗能量到底會怎麼變化，理論家說了不算，還需要宇宙學家製造很大的望遠鏡和其他設備來觀察。接下來，有就待於歐美在未來十年到二十年中的一些大型計劃。
暗能量研究不僅涉及到宇宙的終極未來，也涉及到物理學的根基，將是物理學和宇宙學未來數十年中的基本問題之一。