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最快速的宇宙終結方式

2016-05-14 09:08:25燕子
知識窗 2016年5期

燕子

隨著一陣陣巨響,大大小小的火球在天空中崩裂,頓時照亮了整個世界。跳躍的、飛旋的、蜿蜒的、直線的……以各種姿態曼妙地展開;金黃、銀白、洗綠、淡紫、清藍、粉紅……五彩斑斕,流光溢彩;時而像金菊怒放、牡丹盛開,時而像彩蝶翩躚、巨龍騰飛,時而像火樹爛漫、虹彩狂舞……此起彼伏,爭奇斗艷,然后煙消云散,化為烏有。

如此奔放、如此熱烈、如此壯觀的景象,你可能會以為這是一場令人無限向往的煙花盛宴,恰恰相反,這是科學家根據全新的宇宙微波背景輻射(CMB)分布圖中得出的宇宙未來發展方向,從而描繪的宇宙終結方式。

宇宙終將不復存在,這是科學家們一致同意的,不過,它究竟在何時、以何種方式終結,比較著名的觀點有兩個版本。

宇宙終結方式之一被稱為“大收縮”。如果宇宙內的物質隨著時間推移不斷減少。“大收縮”便會出現,導致引力將成為占據支配地位的力。引力導致宇宙收縮,其結果是恒星、星系和行星相互撞擊,宇宙發生塌陷。

宇宙終結方式之二被稱為“大凍結”,即為人所知的“熱寂”,是人們基于熱力學第二定律描繪出來的。“大凍結”來臨后,所有能量將被均勻地分布在整個宇宙內,但任何可重復使用的能量或熱量都將不復存在,這意味著消耗能量的過程將不再繼續。從根本上說,宇宙間的一切終將停止運轉,就像所有的東西都被冰凍一樣。

但是,自從暗能量發現之后,物理學家便開始考慮宇宙終結的第三種可能性——大撕裂。暗能量是宇宙間最神秘、最豐富的能量形式之一,約占宇宙68.3%的質能。通過對超新星的觀測,天體物理學家們意識到其實宇宙擴張的速度總是越來越快,而這個加速度的導火索正是暗能量。

科學家基于該觀點描繪出了宇宙末日的景象:如果這種暗能量不斷增強且持續擴散,將會使宇宙的結構發生扭曲,導致星系首先撕裂,緊隨其后的是較小的黑洞、行星和恒星。宇宙膨脹的拖拽力將不斷增強,一旦達到超過將星系聚集在一起的引力,大撕裂便會出現。然后,宇宙會以光速膨脹,到那一刻,將物質聚合在一起的力將會被撕裂。最終,暗能量將會強大到把原子核從原子中撕扯出來,并撕裂宇宙間存在的一切,使宇宙分崩離析。

這種死亡方式十分不幸。現在人們關心的是,這種令人驚駭的情景會在什么時候發生。與之前“大收縮”和“大凍結”會發生在好幾百億年后相比,科學家以最新數據為基礎,模擬出大撕裂可能發生的最早和最晚時間。大撕裂發生的時間不會小于宇宙年齡的1.2倍,即距今大約還有28億年。這不是個好消息,但好的消息是:上限無窮大——也就是說大撕裂不會發生,而是發生“熱寂”。

其實,這也僅僅是科學家得出的最新理論,隨著科技的發展,也許還會出現其他的說法。不過無論何種說法,發生的時間都還離我們很遙遠,遠遠超出了我們操心的范圍。我們當下更應操心的是,如何好好保護我們的地球家園,讓它可以維持到宇宙終結的那一天。

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