江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

新华社新闻|宇宙的尽头什么样？西班牙媒体盘点五种假设


新华社北京10月22日新媒体专电 宇宙的尽头是什么样子？西班牙《理智报》网站10月4日发文总结了最为大众所接受的五种假设 。 全文摘编如下：
曾几何时 ， 物理学家认为宇宙是静止的 ， 既不会增长 ， 也不会衰减 。 正如达尔文让我们知道生物在不断进化 ， 魏格纳让我们知道大陆在漂移 ， 美国天文学家埃德温·哈勃使人类对宇宙的认知发生了关键转变 。
哈勃1931年公布的观测结果显示 ， 其他星系正在远离我们 ， 且离我们越远的星系远离速度越快 。 事实上 ， 哈勃观测到的是红移现象 ， 当光源远离观测者时就会产生这种效应 。 这与声波的原理相同 ， 当声源——如救护车的警报声——从面前经过时 ， 我们听到的声音会从尖锐逐渐变得低沉 。 正如声波的频率会发生变化 ， 星系发出的光的电磁波频率也会发生变化 。
于是人们开始假设 ， 原始宇宙与我们现在看到的样子并不相同 。 因此有必要自问 ， 数十亿年后宇宙会变成什么样子 ， 宇宙是否有尽头？
要了解宇宙的未来 ， 就必须明白引力和暗能量将如何演变 。 有证据清楚地指出 ， 目前我们正处于一个快速扩张的宇宙中 。 简单地说 ， 哈勃之所以观测到星系红移现象 ， 不是因为这些星系正在朝与银河系相反的方向移动 ， 而是因为星系之间正在“形成空间” 。 一个经典的类比就是表面贴有不同图片的气球 。 当气球膨胀时 ， 图片就会分离 ， 因为气球在“生长” 。
既然星系正在相互远离 ， 那么从某种程度上来说 ， 它们克服了本应将它们聚拢的引力 ， 而助推宇宙扩张的能量就是暗能量 。 我们知道 ， 当距离增大时 ， 引力会急剧减小 。 在短距离内 ， 引力足够强 ， 以至于能克服扩张 ， 将银河系的恒星甚至银河系与周边星系聚拢 ， 我们称之为“本星系群” 。
另一方面 ， 我们尚无法确切地得知宇宙中有多少物质 ， 无论是构成我们的重子物质 ， 还是暗物质 。 不知道这个问题的答案 ， 就无法得知引力对宇宙演变的影响有多大 。 同样 ， 我们也不知道随着星系远离 ， 暗能量会发生怎样的变化 。 因此 ， 就算我们知道扩张会加快 ， 也不知道这个过程会持续多长时间 ， 是否会停止或反转 ， 抑或是否有其他我们尚未观察到的决定性因素会对此产生影响 。
考虑到物质密度和暗能量 ， 无论在平面宇宙还是开放宇宙 ， 扩张都可能无限期地进行下去 。 这意味着如果我们等待足够长的时间 ， 恒星将熄灭 ， 黑洞将消失 ， 最终能量(既不会凭空产生 ， 也不会凭空消失)将均匀分散在宇宙中 。 根据热力学第二定律 ， 天文学进程将终止 。 我们称之为宇宙的“热寂” 。 尽管这个结局并不确切 ， 但确实是最为大众所接受的假说 。
假设暗能量的影响逐渐增强 ， 那么扩张将比上述情形更快 。 存在着暗能量在短距离内的排斥效果大于引力的可能性 ， 这样就会将同一个星系的恒星分开 。 暗能量甚至可能超过电磁力、弱相互作用和强相互作用等强得多的力 。 倘若如此 ， 暗能量可能会撕裂原子 ， 将宇宙变为“亚原子微粒汤” 。 这种悲惨的景象被称作“大撕裂” 。 我们已经有了两种可能的假设 。
第三种情形或许是最激发公众想象力的一种情形 。 引力最终取胜 ， 并使宇宙回归至与“大爆炸”之前类似的状态 ， 正如一根弹簧在拉伸后会收缩一样 。 这个过程被称作“大挤压” 。 它与宇宙“原路返回”不同 ， 换句话说 ， 不像电影倒带那样 。 无论如何 ， 时间都会继续推进 。
在其他物理学家看来 ， 故事还没有结束 。 他们提出第四种情形 ， 即在“大挤压”之后 ， “大爆炸”反复出现 。 这种循环往复的情形被称作“大反弹” 。
最后 ， 还有理论学家提出了这样的可能性 ， 即我们所认识的真空并非真的空无一物 ， 在我们所认识的真空中存在着能量 。 于是有人提出 ， 可能存在一个能量水平更低的“真真空” 。 如果这件事成真 ， 那么我们的“假真空”可能会变为“真真空” ， 导致部分物理学常数发生变化 。 换句话说 ， 就像是在一局相当复杂的游戏中途改变游戏规则 ， 这局游戏将崩溃 。


推荐阅读


上一篇：行业互联网,工业互联网|辽宁互联网报告：全省手机网民2758万

下一篇：北京日报客户端|北京天文馆奇妙夜来了！连续四周每周六开启