与暗物质相比，暗能量比暗物质更加奇特，它只有物质的作用效应而不具备物质的基本特征，所以都称不上物质，因此称为暗能量。暗能量虽然既不被人们所感觉也不被目前各种仪器所观测，但是人们凭借理性思考，可以预测并感知到它的确存在。
暗能量的发现，填补了过去一个世纪以来第二伟大的宇宙论发现所留下的一个漏洞。这个观点认为，宇宙不仅在扩张（这是埃德温·哈勃在20世纪20年代提出的，被广泛认为是过去100年内最伟大的宇宙论发现），而且它的扩张还在加速之中。
隐秘能量的发现，连同近年来天文学的许多发现，都在支持着宇宙加速扩张的观点。
迄今为止，暗能量之谜还没有解开，相信随着科学的发展人类会了解更多的宇宙奥秘。
宇宙中的黑洞之谜
1789年，法国著名数学家拉普拉斯提出一个震惊世界的预言，他认为有一种天体，能够吸收包括光线在内的所有物质，看上去像一个黑漆漆的洞，即黑洞。
什么是黑洞？
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”是一种非常神秘的天体。它的体积很小，但密度却大得惊人，每立方厘米就有几百亿吨甚至更大。由于它的密度大，所以引力也特别强大。不管什么东西，只要被它吸进去，就休想“逃”出来，连跑得最快的光也逃脱不掉黑洞的巨大引力。
由于黑洞本身不发光，所以用任何强大的望远镜都看不见黑洞。尽管如此，大多数科学家仍相信，宇宙中有着许许多多黑洞。如果小黑洞的体积只有原子核那么大，其质量与一座山差不多，可达到上亿吨，里面蕴藏的能量相当于10个大型的发电站的发电量。
黑洞本身不会发出任何可见光。虽然它曾经是宇宙中最明亮的物体，但在它们生命结束时的爆发中抛掉了明亮的外壳，只留下了超压缩的内核。这个内核的引力极其强大，以至于光也不能从它那里逃逸。所以也就不会有人看到它。它不仅不可见，而且还能吞噬所有靠近它的物质。
爱因斯坦的广义相对论公布之后，黑洞问题引起了科学家们的普遍关注。德国天文学家史瓦西利用广义相对论重新对黑洞进行解释。1939年，美国物理学家奥本海默也对黑洞进行研究，肯定了它的存在。
黑洞并不是实实在在的星球，而是一个几乎空空如也的天区。黑洞又是宇宙中物质密度最高的地方，地球如果变成黑洞，只有一颗黄豆那么大。原来，黑洞中的物质不是平均分布在这个天区。这些物质具有极强的引力，任何物体只能在这个中心外围。一旦不慎越过边界，就会被强大的引力吸向中心，最终化为粉末，落到黑洞中心。因此，黑洞是一个名副其实的“太空魔王”。
黑洞内部之所以有这么强大的引力，这和它的形成有关。黑洞到底又是怎么形成的呢？
科学家认为，银河系中的逃逸恒星在不断运行中相互撞击、挤压形成星团，而星团中心不断积聚的恒星在随后的爆炸和死亡过程中形成中等质量的黑洞。如果一颗闯入星团中心的逃逸恒星在爆炸成为超新星前质量达到太阳的800～3000倍，它就有可能在随后的爆炸中使星团形成质量为100～1000个太阳质量的中型黑洞。
一颗质量超过太阳20倍以上的恒星，经过超新星爆发后，剩余部分的质量一般仍要超过太阳质量的2倍以上。这部分物质自身引力非常强大，从而发生急剧坍缩。尽管在坍缩过程中内部也会产生一些抵抗坍缩的压力，但在如此强大的引力面前，无异于螳臂挡车。随着坍缩加剧，分子、原子乃至原子核都会被挤破，最终形成极高密度的引力中心。
有些黑洞被认为是非星起源的。理论上，当任何质量的物质被压缩到足够大的程度时，都可能形成黑洞。许多天文学家推测，在类星体和有爆发活动的特殊星系的中心，大量的星际气体可以集聚并坍缩成超大质量的黑洞。
科学家通过估算得出结论，气体物质快速落入黑洞产生的能量，超过同等质量的物质在核聚变过程中释放能量的100倍。按照这一观点，几百万或几十亿个太阳质量的星际气体在引力作用下坍缩为一个巨型黑洞所产生的能量可以理解类星体和某些星系的巨大能量输出。20世纪80年代中期，已有越来越多的观测证据支持银河系中心存在一个质量为400万个太阳质量的超大黑洞的说法。
甚至还有的科学家认为，应该还存在另一种类型的非星黑洞。在大爆炸期间，距今约200亿年前，当时的宇宙处在极高的温度和极大的密度状态，那时有可能产生为数众多的微型原生黑洞。这种所谓微型黑洞和大质量黑洞不同，它们不断地损失质量直到消失。在一个微型黑洞和极近处，可以形成诸如质子和反质子这类的亚原子粒子。当一个质子和一个反质子从微型黑洞的引力中逃逸，它们将湮灭并产生能量，即从黑洞中带走能量。如果这一过程一再重复，微型黑洞则耗损掉它的全部能量，也就是全部质量。这就是黑洞蒸发。
黑洞具有一定的温度，其温度值与黑洞的质量成反比。如果考虑到黑洞周围空间中的量子涨落，则黑洞具有与它的温度相对应的热辐射。聚集量子效应后，黑洞不再是完全“黑”的了，它也会发射光线，甚至出现剧烈的爆发。
孤立的黑洞难以观测，因此，观测工作着重于双星体系。目前认为，最有可能是黑洞的天体是天鹅座X－1。天鹅座X－1是密近双星中的一个星体，它所发射的X射线没有规则的脉冲结构，但却具有短时标的脉动涨落，脉动时标在几毫秒到10秒范围内。它的质量大于5.5个太阳质量，大于致密星的临界质量。这些特征都符合黑洞的特性。
此外，观测还表明，在椭圆星系M87的核心，可能有质量为9×109倍太阳质量的大型黑洞。M87的核心处有异常的亮度分布，颜色较蓝，弥散速度也较大。这些都与黑洞模型相符合。
黑洞既然看不见摸不着，天文学家又是怎样发现和观察到它的呢？
目前，科学家主要是通过黑洞区强大的X射线源进行探索的。黑洞本身不能发出任何光线，但它对于周围物体、天体的巨大引力依然存在。当周围物质被它强大的引力所吸引而逐渐向黑洞坠落时，就会发射出强大的X射线，形成天空中的X射线源。通过对X射线源的搜索观测，人们就可找到黑洞的踪迹。
迄今为止，人类还没有真正捕捉到黑洞，没有人知道宇宙中到底有没有黑洞。从黑洞这个概念提出的第一天起，科学家关于黑洞存在与否的争论就没有停止过。尽管黑洞理论能够解释一些问题，但宇宙也因此变得越发“诡异”和难以捉摸。人们推测，也许一些星团的中心就是黑洞，银河系中心也可能是一个质量巨大的黑洞。除了大黑洞之外，很可能还存在比小行星还要小的黑洞。甚至有人认为，地球本身也存在着黑洞。随着科学的不断发展，总有一天人们会撩开黑洞的神秘面纱。
宇宙中的白洞之谜
白洞是广义相对论所预言的一种与黑洞相反的特殊天体。
白洞和黑洞类似，它也有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质，只可以向外运动，而不能向内部运动。因此，白洞可以向外部区域提供物质和能量，但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。
白洞是一个强引力源，其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞学说主要用来解释一些高能天体现象。
有人认为，类星体的核心可能就是一个白洞。当白洞内中心点附近所聚集的超密态物质向外喷射时，就会同它周围的物质发生猛烈碰撞，而释放出巨大的能量。因此，有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象，可能与白洞的这种效应有关。白洞目前还只是一种理论模型，尚未被观测所证实。
宇宙中的虫洞之谜
你对虫洞陌生吗？如果说虫洞真能让人类瞬间穿越宇宙，对虫洞你就明白了。
早在60多年前，阿尔伯特·爱因斯坦提出了虫洞理论。可是到底什么是虫洞呢？
简单地说，虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空隧道，它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。
在不平坦的宇宙时空中，黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。这个弯曲的视界，叫做史瓦西喉，它是一种特定的虫洞。
虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦－罗森桥，黑洞的奇虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空隧道，它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特·爱因斯坦－罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。
虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现，成为一个突然出现的超时空管道。
虫洞没有视界，它只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里，时空曲率并不是无限大，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力摧毁。
我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进一步探讨。天文学家已经间接地找到了黑洞，但白洞、虫洞并未真正被发现，还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。
虫洞也是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴。科学家认为，在爆炸以前的初期宇宙中，虫洞连接着很多的宇宙，很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果，由一个宇宙可能产生另一个宇宙，而且，宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴，它们可通往一个宇宙的过去及未来，或其他的宇宙。
物理学家一直认为，虫洞的引力过大，会毁灭所有进入它的东西，因此不可能用在宇宙旅行之上。但是，假设宇宙中有虫洞这种物质存在，那么就可以有一种说法：如果你于12∶00站在虫洞的一端（入口），那你就会于12∶00从虫洞的另一端（出口）出来。
随着科学技术的发展，新的研究发现，虫洞的超强力场可以通过“负质量”来中和，达到稳定虫洞能量场的作用。
科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像虫洞一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算，“负质量”可以用来控制虫洞。他们指出，“负质量”能扩大原本细小的虫洞，使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣，许多国家已考虑拨款资助虫洞研究，希望虫洞能实际用在太空航行上。
科学家认为，如果实验成功，人类将不会再被“困”在地球上。未来的太空航行如果能使用虫洞，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。
据科学家观测，宇宙中充斥着数以百万计的虫洞，但很少有直径超过10万千米的，而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用虫洞创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的虫洞。如果把“负质量”传送到虫洞中，把虫洞打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。
虫洞真能让人类瞬间穿越宇宙吗？迄今为止，还是一个谜。
美丽的星云之谜
广袤无垠的宇宙里，点点繁星照亮大地，有拖着尾巴的彗星时时掠过，还有飘浮在星际空间的美丽星云。星云又是怎样形成的呢？
当提到宇宙空间时，我们往往会想到那里是一无所有的、黑暗寂静的真空。其实，这不完全对。恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的，但远不是真正的“真空”，而是存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等，人们把它们叫作“星际物质”。
星际物质与天体的演化有着密切的联系。观测证实，星际气体主要由氢和氦两种元素构成，这跟恒星的成分是一样的。人们甚至猜想，恒星是由星际气体“凝结”而成的。星际尘埃是一些很小的固态物质，成分包括碳合物、氧化物等。
星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来，形成云雾状。人们形象地把它们叫作“星云”。按照形态，银河系中的星云可以分为弥漫星云、行星状星云等几种。
现已确认，恒星就是在一些物质密度较大的分子云中产生的。有些分子云至今还在形成新的恒星。通常，质量非常大而浓密的分子云，会碎裂成一些较小的团块。这些团块的大小等于恒星直径的几百万倍。这个云团因为来自内部物质的引力作用，开始迅速收缩，就如一幢高楼大厦在顷刻之间坍塌。在几十万年之后，在云团中心形成了一个高温、高压、高密度的气体球，并在其核心触发了由4个氢原子核聚变成一个氦原子核的反应，释放出大量的热和光，成为恒星。
星云的主要成分是氢气。简单地说，星云可分为4类：发射星云、反射星云、暗星云及行星状星云。
