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    宇宙1億年后或轉為緩慢收縮

    2022-05-06 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 劉霞

    宇宙大爆炸數億年后早期恒星形成的藝術圖。圖片來源:美國趣味科學網站

    科技日報記者 劉霞

        美國科學家在最新一期《美國國家科學院院刊》上撰文稱,他們通過對暗能量性質的建模,并對模型進行分析后發現,在經過大約138億年不斷膨脹后,未來不到1億年內,宇宙可能會停止膨脹并開始緩慢收縮。

      自20世紀90年代以來,科學家已經了解到宇宙正在加速膨脹,星系之間的距離現在比數十億年前擴大得更快。導致這一現象背后的神秘力量被稱為暗能量。暗能量似乎與引力相反,將宇宙中大多數物體推得更遠而非將它們拉在一起。盡管暗能量約占宇宙總質能的70%,但其性質仍然是個謎。

      阿爾伯特·愛因斯坦認為,暗能量是一個宇宙常數,一種編織在時空結構中的形式不變的能量。如果是這樣,暗能量施加的力永遠不會改變,那么宇宙應該永遠繼續膨脹(并加速)。但1998年,此次研究合著者、普林斯頓大學理論科學中心主任保羅·斯坦哈特等人提出了一種不同的理論認為,暗能量并非恒定的自然力,而是一種叫做精髓的實體,會隨時間的推移而衰減。

      在這篇新論文中,包括斯坦哈特在內的3位科學家試圖根據過去對宇宙膨脹的觀測,對暗能量的性質進行建模。結果發現,盡管宇宙已加速膨脹了數十億年,但暗能量的斥力可能正在減弱,宇宙的加速膨脹可能會在未來6500萬年內“迅速”結束,在1億年內,宇宙可能會完全停止膨脹,進入緩慢收縮的狀態。斯坦哈特說:“這將是一種非常緩慢的收縮,宇宙需要幾十億年才能達到現在大小的一半?!?/p>

      斯坦哈特表示,從那時起,宇宙可能會發生兩種情況:要么持續收縮,直到在一次大“緊縮”中崩潰,結束時空;要么收縮到剛好與原始狀態相似的狀態,然后發生另一次大爆炸,或者一次大“反彈”,從舊宇宙的灰燼中創造出一個新宇宙。

      加拿大不列顛哥倫比亞大學物理學和天文學教授加里·辛肖表示,由于該模型僅依賴于過去對宇宙膨脹的觀測,而且宇宙中暗能量的性質仍是未解之謎,因此最新研究提出的假設目前無法驗證。宇宙未來的命運如何,只有時間會告訴人們答案。

    責任編輯: 左常睿
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