如果暗能量正在减少,大挤压是否会再次发生?
发布时间:2025-08-04 23:35 浏览量:30
世世代代以来,人类凝视着星空,思考着宇宙的最终命运。它会永远膨胀,最终坠入冰冷的虚空,还是会迎来更戏剧性的结局?康奈尔大学、上海交通大学等机构的物理学家发表的一项新研究表明,我们可能终于找到了答案,而且答案出奇地具体。
研究人员利用包括暗能量巡天和暗能量光谱仪在内的多项天文观测数据,建立了一个模型,预测我们的宇宙将在大约333亿年后因“大坍缩”而终结。由于宇宙目前的年龄为138亿年,这意味着距离宇宙大坍缩的结束还有大约200亿年!
这一预测挑战了长期以来宇宙将永远膨胀的假设。相反,它表明,在大约70亿年后达到最大膨胀后,宇宙将开始收缩,直到一切都坍缩回一个点。
关键在于理解暗能量,这种神秘的力量构成了宇宙约70%的体积,并驱动着宇宙的膨胀。长期以来,人们一直认为暗能量的行为类似于宇宙常数,维持着稳定的压力,无限地将空间推开。然而,最近的观测表明,暗能量实际上可能是动态的。研究人员提出了一个模型,其中涉及一种名为轴子的超轻粒子,并结合了所谓的负宇宙常数。
把它想象成一根巨大的橡皮筋。起初,宇宙随着这根“橡皮筋”的拉伸而膨胀。但最终,弹力变得比膨胀力更强,导致一切重新恢复原状。根据新模型,宇宙将继续膨胀,但速度会逐渐减慢,直到在大约70亿年后达到最大尺寸,比现在大约大69%。然后,随着引力和负宇宙常数的接管,宇宙开始逐渐收缩,最终导致最终时刻的快速坍缩。
值得注意的是,这一预测存在很大的不确定性。研究人员承认,由于观测数据有限,他们的模型存在很大的误差。驱动他们预测的负宇宙常数仍然是高度推测性的,包括永恒膨胀在内的其他情景仍然可能存在。
这项研究之所以格外令人兴奋,不仅在于它的预测,更在于我们可能很快就能验证它。未来几年即将启动的几个大型天文项目将提供更精确的暗能量行为测量,有可能一劳永逸地证实、改进或彻底排除“大坍缩”的假设。
即使得到证实,200亿年的倒计时也很难构成迫在眉睫的危机。从长远来看,地球上的复杂生命仅存在了大约6亿年。200亿年的时间跨度如此之大,以至于在任何宇宙坍缩开始之前,太阳就已经消亡,我们的银河系也早已与仙女座星系相撞。
尽管如此,这项研究代表了我们对宇宙理解的非凡成就。科学家们首次对万物的最终命运做出了具体的、可验证的预测,为我们最戏剧性的事件——宇宙的终结——提供了具体的时间表!