@ 2016.02.28 , 14:00

最快速的宇宙终结方式:大撕裂

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宇宙终将不复存在,这是科学家们一致同意的。不过,我们并不清楚它究竟将何时以及如何死去,而这也不是我们需要担忧的事情。根据目前的预测,宇宙距离终结还有好几百亿年,届时我们的太阳早就燃烧殆尽了。不过,万一我们现在的预测错了呢?一组研究人员对其它可能性进行了探究,结果发现:在最坏的情况下,宇宙最快将于28亿年之后英年早逝。

葡萄牙里斯本大学的Diego Sáez-Gómez等人所探究的情景被称为“大撕裂”,它很快成为了宇宙终结方式的主流假说。宇宙的终结方式有好几种,但主流设想是这样的:宇宙继续以越来越快的速度膨胀下去,最终恒星死亡、一切东西分崩离析,宇宙变得无比寒冷,以至于遭受“热寂”(注:“热寂说”是热力学第二定律的宇宙学推论,是反映宇宙中熵不断增大的一种极限状态)。另外还有“宇宙大收缩论”,即宇宙最终将自行收缩。

但自暗能量发现之后,物理学家便开始(不那么认真地)考虑第三种可能性,即“大撕裂”——宇宙的扩张速度总是越来越快,而这个加速度是由暗能量推动的;因此,如果宇宙中的暗能量总量越来越多,那么膨胀将继续加速,直到宇宙被撕裂。

这种死亡方式十分不幸,人们之前预测“大撕裂”将发生在大约220亿年之后,这远远超出了我们的操心范围。不过,我们正越来越了解暗能量以及它控制宇宙膨胀的方式,因此Sáez-Gómez决定以最新数据为基础,对一些其它设想进行模拟,从而得出大撕裂可能发生的最早和最晚时间。

他们发现,一般来说,大撕裂的发生时间上限不会小于宇宙年龄的1.2倍,即距今大约还有28亿年。这是个好消息,但更好的消息是:上限为无穷大——也就是说大撕裂不会发生,而是发生了宇宙“热寂”。不过,宇宙其实不太可能在28亿年后完蛋,尤其是鉴于太阳预计至少还将存活50亿年。这个下限是“十分保守”的估计。但对于科学家来说,这个时间轴十分有用。

大撕裂等设想是源于缺乏对物理的理解,尤其是我们没能将量子力学、广义相对论、引力理论很好地结合起来,而对这些可能性的探索或能为我们照明前路。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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