宇宙:生于爆炸 毁于爆炸
【英国《新科学家》周刊9月7日一期文章】题:大爆炸很快到来?
宇宙可能终将在一次剧烈的“大爆炸”中毁灭。物理学家表示,尽管宇宙还在加速扩展,但当它达到仅为现在年龄的两倍时,它将开始内爆。
1998年,研究遥远超新星的天文学家发现证据证实,宇宙在不断加速扩张。这表示,某种“暗能量”正在迫使空间向外扩展。
大部分暗能量理论认为,宇宙的加速扩展是在全宇宙范围的“标量场”的排斥作用下进行的,这种“标量场”在整个宇宙空间有着统一的量级。据信,一种类似的能量场曾使宇宙在创世大爆炸后以令人难以置信的速度迅速扩展,这段时期被称之为暴胀期。上月,斯坦福大学的安德烈·林德以他在这一理论研究方面作出的贡献获得了“迪拉克奖章”。
科学家曾认为,随着宇宙的扩展,上述能量场的排斥力将逐渐减小,最终降至零。尽管这可能使宇宙的扩展速度减慢,但实际上宇宙永远不会停止扩张。
但林德说,这种看法可能是错误的。他和他的同事表示,根据超重力的一些理论———这些理论试图在量子理论的框架内描述重力,“标量场”的暗能量可能不仅仅是降至零,它还将变为负数,并很可能降至负无穷大。这将令宇宙的扩展速度减缓,然后转向相反方向,使空间和时间凝聚到一点,在一次大爆炸中消亡。
林德及其同事计算,宇宙消亡的时间应该是今后100—200亿年,而宇宙现在的寿命大约为140亿年。
由于宇宙消亡和并不确定的膨胀两者都有可能发生,我们似乎离预测宇宙的未来更遥远了。但林德说,通过测定暗能量以及过去不同时期物质的密度,观察超新星、创世大爆炸遗留下来的射线和星系的分布,将有助于解决这一问题。
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