发布网友 发布时间:2023-05-25 08:32
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热心网友 时间:2023-05-26 20:12
宇宙大尺度结构模拟。 Illustris Collaboration
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。