原標(biāo)題:暗能量或?qū)?dǎo)致宇宙大爆炸再次降臨 世界將“重生”
談及宇宙的誕生,總有一些猜測(cè)的相似性讓人感覺(jué)怪異。如宇宙的暴脹期,宇宙終極命運(yùn)的驅(qū)動(dòng)力,暗能量帶來(lái)的加速膨脹,總讓人猜想它們可能是有關(guān)聯(lián)的。
很多科學(xué)家認(rèn)為,我們這個(gè)充滿了物質(zhì)和輻射的宇宙誕生之時(shí),擁有一些奇怪的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)似乎是毫無(wú)道理可言的。宇宙可能就是帶著這些條件誕生的,但是宇宙暴脹理論認(rèn)為,如果宇宙有過(guò)一個(gè)指數(shù)級(jí)膨脹的時(shí)期,擁有一個(gè)空間包含著極大能量的時(shí)期,那么當(dāng)這個(gè)時(shí)期結(jié)束的時(shí)候,就會(huì)給宇宙帶來(lái)這些特征。人們用了很多年,才得出這個(gè)結(jié)果,用了更長(zhǎng)的時(shí)間,才從宇宙微波背景的漲落中獲得了相應(yīng)的證據(jù)。
而在光譜的最遠(yuǎn)端,隱藏著一個(gè)事實(shí)——我們的宇宙正在加速膨脹。 到目前為止,我們所能做出的最好解釋是,空間本身包含著一種極小的能量——我們稱之為“暗能量”。這種能量無(wú)處不在,它存在于所有空間內(nèi)部,但又極其微小——如果根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換方程進(jìn)行計(jì)算,它的質(zhì)量只相當(dāng)于每立方米空間內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子。
然而宇宙極大,且在膨脹中。因此隨著時(shí)間的推進(jìn),暗能量的作用越來(lái)越明顯。宇宙誕生80億年后,它終于導(dǎo)致了宇宙的加速膨脹,成了一種能夠主宰宇宙命運(yùn)的能量。
這是兩個(gè)看起來(lái)完全不同的過(guò)程——暴脹和較晚才出現(xiàn)的加速膨脹。這兩種能量尺度的差異非常巨大。但它們看起來(lái)又有許多相似的地方。它們都是空間本身固有的能量,它們都造成了空間以指數(shù)級(jí)膨脹。只要給以足夠多的時(shí)間——對(duì)于暴脹來(lái)說(shuō)無(wú)需一秒,而對(duì)于暗能量來(lái)說(shuō)需要萬(wàn)億年之久——宇宙中一切未被束縛在一起的結(jié)構(gòu)都會(huì)分崩離析。 而學(xué)界也確實(shí)存在著一類理論模型,試圖把暴脹和暗能量統(tǒng)一起來(lái)。
暗能量在未來(lái)可能出現(xiàn)的不同演化方向。變?nèi)?導(dǎo)致“大坍縮”)、不變或增強(qiáng)(導(dǎo)致“大撕裂”),第三種可能會(huì)讓宇宙“重生”。NASA / CXC / M.Weiss
如果暗能量確實(shí)是一種宇宙常量,那么它可能是從暴脹期殘留下來(lái)的。如果是這樣,那只要給以足夠長(zhǎng)的時(shí)間,暗能量就有可能衰減為一種更低的狀態(tài)。也許它會(huì)變成一種質(zhì)量極小的粒子。但這種可能性需要極其遙遠(yuǎn)的未來(lái)來(lái)驗(yàn)證。
假如暗能量不是宇宙常量,而是會(huì)慢慢變大。那么它最終會(huì)導(dǎo)致宇宙的“大撕裂”。無(wú)論有沒(méi)有被束縛在一起,宇宙中的一切都會(huì)分崩離析。 但是根據(jù)某些學(xué)者的研究,也有可能在最后時(shí)刻——在空間將自己撕裂的最后時(shí)刻——宇宙會(huì)回到與當(dāng)年熾熱致密的暴脹相似的狀態(tài)中!如果是這樣,那么表明宇宙的實(shí)際年齡要比它的表現(xiàn)古老,甚至可能是無(wú)限的。
人們迄今取得的證據(jù)都表明,暗能量是一種常量,也不知道它會(huì)不會(huì)衰減為更低的狀態(tài)。但是到目前為止,前面所述的兩種可能都無(wú)法排除。也許第一種看起來(lái)讓人更容易接受(暗能量是一種常量)。但更 的探測(cè)計(jì)劃已經(jīng)在進(jìn)行中。在找到充分的證據(jù)之前,我們應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待一切可能。
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