时间空间不稳定 “幽灵能量”决定宇宙命运

2011年08月9日  |  16:50分类:关于未来  |  标签:  |  879 次浏览

时间和空间不稳定 “幽灵能量”决定宇宙命运

宇宙加速膨胀使得星系正在逐渐远离我们而去

据国外媒体报道,在一次关于宇宙未来演化的会议上,马萨诸塞州塔夫茨大学的宇宙学家亚历山大以及亚当斯教授(Adams)认为:宇宙正在向着自己理论中预言的那样,以大挤压结束。当然,如果不存在这样一个会议,宇宙还是会按它固有的演化模式继续发展下去,人类对宇宙未来命运的问题只是是无限接近于真相,宇宙中的一切都是以概率性的事件进行发展和变化,也就是说,下一秒会出现什么情况,只能以概率上的数字来体现。

目前还没有任何理论能预测宇宙未来的变化,也没有一个理论能充分反驳另一个宇宙理论的正确性,即不可证伪性。人类对未知领域不可预测的问题,越发越好奇,亚当斯教授认为这是一种接近“病态”的求知欲望,宇宙物理学家不断地尝试推到宇宙演化理论,以探寻我们这个宇宙的最终命运,结果显示:我们的宇宙应该会归结于所谓的“死亡”,这种死亡体现在大寒冷、大撕裂、大紧缩或者另外一些超出想象的结束方式。

为了进行关于宇宙未来演化的预测,宇宙物理学家从目前宇宙的现状进行趋势判断,从这个角度推到出宇宙的发展模式。众所周知,我们今天的宇宙正在加速膨胀,在强大暗能量以及众多暗物质的作用下,宇宙将于斥力为主导力量,无限地膨胀下去,这样看似乎我们的宇宙最后将变成一个无限大的黑暗空间。

随着时间的流逝,宇宙中星系与星系之间的距离将变得越来越远,每个星系随着空间的不断膨胀,将会显得非常孤立,就如我们的银河系,如果银河系在未来与仙女座星系发生碰撞,合并成一个星系,而合并后形成的星系就像个孤岛存在一个类似“口袋的宇宙”中,星系群的逐渐远离,恒星将渐渐失去光芒,最终每一个物质都会土崩瓦解,就像质子衰变那样,剩下一个基本粒子和一些束状气体,另外,宇宙空间也会更冷更消沉。

或者,情况可能更糟糕。这是因为我们不知道暗能量到底是什么东西,所以也不清楚这个能量是否会在宇宙演化的过程中保持不变。宇宙空间的加速膨胀可能使得斥力变得越来越强,宇宙物理学家将这个能量称为“幽灵能量”,这个能量对宇宙演化产生重要影响,而我们却对其一无所知。按这个宇宙模型发展下去,最终所谓的物质都会被撕裂,这个终结的过程也被称为“大撕裂”。行星、分子乃至原子、亚原子粒子都会被撕碎。

但是,科学家也预言了宇宙也可能存在某在能量,与斥力作用方式截然相反,在未来的演化过程中,就逐渐取代斥力,将所有的膨胀出来的宇宙空间,重新拉回来,最后将所有的物质都集中在一个密度无限大的点上,这个就是“大紧缩”理论。当然,对人类而言,还是非常幸运的,人类出现的时间似乎处于一个被设定好的时期,这些耸人听闻的宇宙终结方式应该没有人可以在近期会体验的到,最新观测表明,暗能量的变化程度非常地缓慢,虽然科学家认为其存在一个变化的区间,但这个改变量非常微小,如果暗能量将主导宇宙命运的时候,即出现大撕裂或者大紧缩,那应该是数百亿年后的事儿了。

当然,看到这里,你可能会觉得有些杞人忧天,必须说明的是,有些更令人不安的情况可能随时发生。根据弦理论,基本粒子是由线性的弦组成,之所以出现不同粒子和能量,那是因为弦具有不同的振动态。所以宇宙空间可以以任何一种状态出现,可以认为是随机的,不同的状态可以支持不同的主导力和粒子,甚至不同的空间维度。

这就意味着,我们的宇宙在随机的背景下,现在所以的物质世界会在下一秒内进入一种低能的状态,我们熟悉的三维空间也会在这个基础上突然消失,通俗点说,可以类比为三维空间变成二维空间,降维之后的宇宙,任何物质世界也将不复存在。

据马萨诸塞州塔夫茨大学的宇宙学家亚历山大维连金(Alexander Vilenkin)介绍:如果真空不会出现衰减,那将会从宇宙空间的某个点开始,以球形空间的形式开始向外蔓延,最前端的速度可以略小于光速。在这个理论中,我们会在宇宙即将结束前得到一些警告,或者说发现类似的征兆,当然留给我们的时间也不会很多,大约在比一微秒还要少得多。在这个时刻会出现一种很古怪的“宇宙波浪”,在瞬间“吞没”太阳系。

按照这个理论进行推演,这个终结方式非但不能避免,还有可能比大撕裂提前到来。因为宇宙真空最终将跌入一种负能量的状态,在宇宙发生类似降维的变化后,空间中的重力场将变得更加强大,最后将宇宙挤压成“大紧缩”的状态。然而,如果我们的宇宙是一个不断进行分支的,也就是在多元宇宙的范围内,那就不必等一切都以这么惨烈的方式进行终结了,根据多元宇宙的理论预测,我们的宇宙最终将会一个随机的概率不断地演化下去,因为无法预测下一秒的情况,所以即使每个分支宇宙都存在寿命的问题,那从概率的角度分析,也将会有一个宇宙能最终存在下去。

根据今天宇宙学家对宇宙未来的理论推测,我们的宇宙仍然有“复活”的希望。宇宙在经历一个“大紧缩”或者“大撕裂”之后,也可能会产生新的宇宙,科学家认为这个可以称为“大反弹”,特别是在宇宙大萧条之后,理论上存在着无限长的时间,在这个周期内,一个随机的量子涨落都可以引发一次全新的宇宙大爆炸,然后这个宇宙中或许也会出现高等智慧生物,他们也许也会开一次关于宇宙未来演化的会议,也许这一切都不会发生。

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