时间不多了:宇宙或将在1亿年后开始坍缩


时间不多了:宇宙或将在1亿年后开始坍缩




宇宙的加速膨胀可能会在6500万年后终结 。

宇宙大尺度结构模拟 。 Illustris Collaboration
【时间不多了:宇宙或将在1亿年后开始坍缩】我们生活在一个加速膨胀的宇宙中——宇宙学家常常这么说 。 理由是那些遥远的星系互相之间正在加速远离 。 宇宙学家称推动宇宙加速膨胀的是“暗能量”——一种时空固有的排斥力 , 但对其本质一无所知 。
但是我们可能只是看到了一个幻象:因为我们在宇宙中看到的一切 , 尤其是在距离我们相当遥远的宇宙中看到的一切 , 都是发生在过去的往事 。
尽管有人?认为宇宙的膨胀是一种常量 , 驱动宇宙膨胀的力是恒定的 , 决定宇宙命运的是这个常量的值是多少 。 但仍然有很多科学家对此表示怀疑 。 谁能保证当下的宇宙仍如我们看到的一样呢?
最近有科学家在《美国国家科学院论文集》上刊文认为 , 推动宇宙膨胀的暗能量并非一成不变 。 它是动态的 , 在宇宙演化的不同阶段有不同的表现方式 。 而现阶段 , 它的排斥效应正在急速衰减 , 其效应也即将翻转 。
研究人员建立了一个理论模型 。 这个模型能够完美再现我们对过去宇宙的全部观测结果 。 而当研究人员用这个模型对宇宙的当下和未来进行了推演之后发现 , 宇宙的加速膨胀在至少几百万年前就已经开始放缓 , 并将在未来6500万年后停止加速 , 在1亿年后停止膨胀 。 随后宇宙将缓慢坍缩 , 直至毁灭或重生 。
这个推论中最令人匪夷所思的是 , 它认为宇宙的加速膨胀只剩下6500万年 。 6500万年几乎不是一个宇宙学的尺度 。 好巧不巧 , 恐龙被小行星撞击灭绝也是在大约6500万年前 。
研究人员认为 , 动态暗能量在宇宙不同的演化阶段 , 其动力学比例和势能是不一样的 , 因此有不同的表现方式——有时它表现为排斥 , 有时又表现为拉取 。 在早期宇宙中 , 它的效应表现为拉取 , 因此宇宙的膨胀是减速的;而在大约100亿年前 , 宇宙中的物质和能量平衡发生了变化 , 动态暗能量的效应开始表现为排斥 , 宇宙的膨胀于是又开始加速 。 针对当下的推演结果则显示 , 此刻动态暗能量的排斥效应正处于快速衰减的过程中 。
研究人员认为 , 与宇宙的膨胀相比 , 宇宙的坍缩速度是极慢的 。 宇宙坍缩到今天体量的一半 , 大约需要至少几十亿年时间 。 宇宙的坍缩在其最初阶段几乎难以感知 。
至于宇宙的最终命运 , 则仍然未知 。 有两种可能:一种是“大挤压”——宇宙时空回归原点 , 化为乌有;另一种是“大反弹”——宇宙在坍缩回一个点后再次引发“大爆炸” , 一个新宇宙在旧宇宙的废墟上出现 。 如果发生了“大反弹” , 那么说明我们现在生活的这个宇宙不是唯一的——拜动态暗能量所赐 , 它只是无限个先后出现的宇宙中的一个而已 。
可惜我们无法获知宇宙是否已经开始坍缩 , 因为我们所看到的大尺度宇宙都是过去的宇宙 。 或许再过几十亿年 , 宇宙的这种变化才会有所表现 , 这个理论是否成立才能在观测结果上反映出来 。 而现在 , 它仍然是无法验证的 。 宇宙的命运究竟为何 , 或许也只有时间能够讲述了 。

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