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在昨天的文章中 ， 我们讲到了弗里德曼的第一个方程 ， 并且有了一些非常棒的见解 。 我们这样一个低密度的宇宙在几何上应该是一个负弯曲的超平面 ， 然而矛盾的是 ， 我们的测量结果显示出宇宙近乎完美的平坦度 。 这只有在我们错过了某种类型的能量遍及整个空间时才有可能 ， 现在我们称这种能量为暗能量 。
这种暗能量由广义相对论中的宇宙常数来描述 ， 它既使宇宙变平又导致宇宙加速膨胀 。 了解暗能量可能的理论形式 ，
方程解释【第二个弗里德曼方程：暗能量为何表现出负压】弗里德曼的第一个方程告诉我们暗能量会产生宇宙大小的变化 ， 但要了解为什么暗能量会向外推动并使宇宙加速膨胀 ， 我们需要第二个弗里德曼方程 ， 它的反引力效应就出现在其中 。
第一个弗里德曼方程是关于宇宙膨胀（或缩小 ， 下文省略）速度的 ， 而第二个方程是关于宇宙膨胀加速度的 ， 它描述了推动膨胀的力 。 再次如下图所示 ， a是比例因子 ， 有点像宇宙的大小 。 而a上面两点 ， 表示a对时间的两次求导 ， 可以看成是宇宙膨胀的加速度 。
在等式右边 ， 宇宙膨胀的加速度取决于物质的密度ρ和压力（严格来说叫压强）p 。 密度ρ我们比较好理解 ， 物质越多引力就越容易把宇宙往回拉 ， 那么这个压力p是什么作用？这是由于快速移动的粒子和辐射造成的压力 。 让我们想象一个加压罐 ， 当快速移动的粒子与罐子的内壁碰撞时 ， 内部气体的压力会产生向外推动的效果 。 但是 ， 压力产生推动效果的条件是各个区域的压力不一致 ， 然而宇宙在大尺度上的压力在各个地方都是相同的 。 因此 ， 等式右边的负号使膨胀的加速度为负 ， 方程预测宇宙膨胀正在减慢 ， 这与实验观测不符 。
宇宙常数事实上 ， 当我们向第二个弗里德曼方程添加宇宙常数的时候 ， 问题就得到了解决 。 宇宙常数被设计成与常规物质相反的方向工作 ， 宇宙常数
宇宙常数的影响是暗能量自身密度和压力的综合影响 ， 所以我们可以对方程进行处理 ， 将宇宙常数项并入前面的项 。
为了更清楚地了解暗能量的机理 ， 让我们进行假设 。 在我们遥远未来的宇宙中 ， 常规物质将被稀释到几乎无影响 ， 能对宇宙膨胀产生影响的只有暗能量 ， 因此方程简化为下图 。 此时暗能量的能量密度ρ?和常规物质一样是正的 ， 因为暗能量有助于常规物质使宇宙的形状变平 。 这样一来 ， 为了使方程得到加速膨胀的结果 ， 暗能量的压力p必须是负压力 。 这就是暗能量反引力效应的来源——负压 。
负压负压到底意味着什么？正压向外推 ， 就像我们在加压罐看到的一样 。 所以负压向内拉 ， 就像罐内壁所做的那样 。 那么 ， 我们又有了新的矛盾 ， 暗能量向内的拉力怎么会产生向外
负压来自于暗能量的密度是恒定的这一事实 。 假设我们
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