把球抛向空中，它会越飞越慢，然后落下来。这是引力最基本的脾气，也是每个人从小熟悉的经验。1998 年，两个互相独立的团队用 Ia 超新星测距离，却看到了相反的事：远处的超新星比「减速膨胀」的预期更暗，也就是比预期更远。球不但没减速，还在加速。
1998 年两个团队通过对 Ia 超新星的光度距离测量发现，宇宙膨胀在约 60 亿年前从减速转为加速。今天暗能量占宇宙总能量的约 68.5%，其状态方程参数 w 的测量值为 -1.03 ± 0.03，与宇宙学常数一致。但 w 是否严格等于 -1、是否随时间变化，仍未有定论。
判据不是「更暗」，而是「暗得符合某个规律」
Ia 超新星被当作标准烛光，是因为它们的光度曲线形状可以被校准，峰值亮度与光变宽度之间存在经验关系，校准后本征亮度的一致性约在 10% 到 15%。
有了本征亮度，就能从观测到的流量算出光度距离，再和红移对照。在减速膨胀的宇宙里，同一红移处的距离有一个确定值；实测的系统性偏大，说明膨胀历史不是那样。
两个团队同年给出同一个方向
1998 年，超新星宇宙学计划与高红移超新星搜索团队分别发表了结果，方向一致：高红移超新星偏暗。
这个结论当时被谨慎对待，因为样本只有几十颗，且消光、演化、灰尘埃都能伪造出类似信号。此后二十多年，样本扩到上千颗，系统误差被逐项检查，方向没有翻转。
2011 年的诺贝尔物理学奖授予了这条线索的三位主要推动者。
加速的不是星系，是尺度因子
最容易误解的一点是「星系在加速远离」。严格说，加速的是尺度因子对时间的二阶导数。
星系本身在空间里几乎没有本动，是它们之间的空间在变多。红移大于 1 的星系退行速度可以超过光速，这不违反相对论，因为没有任何物体在局部超光速。
三种观测必须同时满足，才能定出能量组成
单靠超新星不够，因为它测的是距离与红移的关系，而这两者都受多个参数影响。
微波背景给出空间的平坦性与声学视界的角尺度，重子声学振荡给出一条独立的标尺，两者与超新星联合拟合时，暗能量的占比才被限制在百分之几的精度。
| 参数 | 数值 | 口径与来源 |
|---|---|---|
| 暗能量能量占比 | 约 68.5% | Planck 2018 |
| 物质占比 | 约 31.5% | Planck 2018 |
| 状态方程 w | -1.03 ± 0.03 | Planck 2018 联合拟合 |
| 加速开始的红移 | 约 0.6 | 由 Ωm 与 ΩΛ 推算 |
| 加速开始的时间 | 约 60 亿年前 | 同上 |
| 超新星样本规模 | 上千颗 | 近二十年巡天累积 |
哪些是观测，哪些还是推断
常见问题
不是力。它表现为负压，使膨胀的二阶导为正。在广义相对论里，等效于能量密度中加了一项不随膨胀稀释的成分。
灰尘埃会让超新星变红，观测上没有看到相应的颜色变化；而且尘埃无法同时解释微波背景与声学振荡的拟合结果。
在 w = -1 的模型里会。若暗能量随时间衰减，未来可能重新减速，但现有数据还分不出这两种情形。
延伸阅读
- Riess, A. G. et al. 1998, AJ 116, 1009
- Perlmutter, S. et al. 1999, ApJ 517, 565
- Planck Collaboration 2020, A&A 641, A6