2011年的諾貝爾物理獎被授予三名天體物理學家：珀爾馬特（saul perlmutter）、施密特（brian paul schmidt）和裏斯（adam guy riess）。他們的主要成就是通過對距離遙遠的超新星的觀測，推斷出宇宙正在加速膨脹，從而開啟了人們對神奇的暗能量的認識之門。他們的發現被譽為“最近30年來對物理學最大的震撼”。要想了解這項工作的重要意義，還得從愛因斯坦的廣義相對論說起。
愛因斯坦在發表了廣義相對論之後，有一個問題一直困擾著他：宇宙中所有的物質之間都存在相互吸引的引力，為什麼它們沒有被吸到一起？是什麼讓宇宙能維持目前這種相對穩定的狀態？這個問題很多年前就曾經讓牛頓大傷腦筋，無路可走之下，牛頓最後隻好把原因歸結為上帝的安排。為了使宇宙不至收縮成一團，愛因斯坦在他廣義相對論的引力場方程裏引入了一個常數——宇宙常數，這個常數的作用是讓宇宙間存在一種負壓強。在日常生活裏，我們知道流體（比如水）總是從壓強高的地方流向壓強低的地方。這種無處不在的負壓強則會使宇宙具有膨脹的趨勢，如果宇宙常數具有一個恰到好處的數值，負壓強就能正好平衡掉物質間的引力，從而形成一個穩定的宇宙。
然而這一回物理學卻和愛因斯坦開了一個大玩笑。
1929年，被尊為星係天文學之父的哈勃（hubble，1889—1953）發現距地球越遠的星係，離地球而去的速度就越快，而且這個速度（v）和地球與星係間的距離（d）成正比（d=h×v）。這就是著名的哈勃定律，比例常數h被稱為哈勃常數。哈勃定律不僅適用於從地球上進行的觀測，而且也適用於從宇宙中任何地方進行的觀測，也就是說，無論觀測者在哪兒，都會看到同樣的現象。它意味著星係與星係間的距離在不斷變大，因而宇宙並非是一個靜態的、穩定的宇宙，它正在不斷地膨脹！由此看來，在引力場方程中加進宇宙常數就成了畫蛇添足之舉。以宇宙在膨脹這一事實為出發點，如果將宇宙的演化看成一部電影，把這部電影反過來放就不可避免地得出宇宙有“起點”的結論，這是最早的對勒梅特（lemaitre，1894—1966）在1927年提出的宇宙大爆炸理論的有力支持。根據大爆炸理論，宇宙最初從一點爆發出來，整個宇宙空間連同其內的物質一起“向外”膨脹，不管我們以哪個星係作為立足的觀測點，其他星係都在離我們而去，這也正是哈勃定律的結論。有一點必須說明一下，“向外”是不確切的說法，因為根本沒有“外”，膨脹的是我們身處其中的宇宙空間本身。
哈勃的發現具有劃時代的意義。可惜在他活著的時候諾貝爾物理獎是不授予天文學方麵的成果的，否則哈勃必獲諾貝爾物理獎無疑（他死後不久，規則就修改了）。在得知了哈勃的觀測結果之後，愛因斯坦立刻意識到宇宙常數的引入使他與從理論上預見到宇宙膨脹失之交臂。據說愛因斯坦曾對人講過，引入宇宙常數是他犯的“最愚蠢的錯誤”。
初看起來，由於宇宙中物質間存在著引力，而引力具有讓物質聚攏到一起的趨勢，宇宙膨脹的速度應該會逐漸減小並在某個時間達到零。之後，宇宙將開始收縮，最終所有的物質將聚集成密度無窮大的一點，這就是宇宙的“大擠壓”（big crunch）終結。不過也存在另一種可能，如果宇宙中的物質不夠多，膨脹速度的減少就會不夠快（減速度不夠大），引力的作用則無法使膨脹速度最終達到零，那麼宇宙就會永遠膨脹下去。換句話說就是宇宙膨脹的減速度（與宇宙裏所有物質的總質量相關）決定了宇宙的歸宿。在宇宙學中，科學家們用一個稱為ω的值來衡量宇宙膨脹的減速度的大小，如果ω小於1宇宙會以“大擠壓”終結，如果ω剛好是1，宇宙膨脹的速度最終會趨於零，但那是在無窮久遠之後，因而宇宙不會收縮。