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宇宙的最终命运是进入5维时空?

□ 时间:2019-8-12 □ 来源: 环球科学

 

    根据现有的宇宙学模型,宇宙要么永远存在,要么将走向支离破碎。但一些科学家却暗示了一种更加奇怪的宇宙命运。这篇文章,讲述了物理学家对宇宙结局的探索之路。 

    由于宇宙的持续膨胀,曾经相邻的星系团将高速分离,速度快到连光都无法填补这个缺口。恒星将燃烧殆尽,宇宙陷入无尽的黑暗……这个“大冻结”(The Big Freeze)理论,描述了当今最为流行的宇宙结局模型。

    大冻结理论是宇宙学标准模型的直接结果。这个理论认为,宇宙加速膨胀的推动力——暗能量,将保持不变。这种加速背后的神秘驱动力被称为暗能量,将永远具有不变的力。

    大冻结并不是宇宙结局的唯一猜想。大挤压(The Big Crunch)理论认为,暗能量非但不会永保不变,反而可能随着时间的推移而减少,宇宙最终会自我坍缩,压缩成一个奇点,就像大爆炸之前一样。而大撕裂(The Big Rip)理论则认为,暗能量的力量在未来会增加,导致膨胀率继续增加,直到达到光速。最终,所有的物体,包括恒星和星系都会被撕裂成基本粒子。

    大冻结,大挤压还是大撕裂?或者三者都不是?对宇宙未来的第四种预测更加令人震惊。它暗示了一个更为奇怪的情形:宇宙可能不会完全终结,而是演化成一种我们目前无法描述的状态。

    暗能量是现代宇宙学中最重要的发现。上世纪90年代末,天文学家发现,宇宙的膨胀非但没有随着宇宙年龄的增加而放缓,反而在加速。是什么力量推动着宇宙不断地加速膨胀呢?人们本能地认为是时空自身的真空能推动的。真空中的粒子会在瞬间产生和消失,瞬间消失的粒子可能会产生能量将空间推开。


       △暗能量的不同模型会演化出不同的结果。(图片来源:NASA/CXC/M.WEISS)

    真空能(Vacuum energy)是一种存在于空间中的背景能量,即使在没有物质的空间中依然存在。但是当用量子物理的原理计算真空能时,它的数值变得非常大。英国爱丁堡大

资讯作者: Anil Ananthaswamy 源信息发布时间: 2019/8/6 编辑:金阳
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