有媒體報(bào)道，一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)表論文稱,，他們從暗物質(zhì)和暗能量的角度分析后得出結(jié)論,，宇宙的壽命至少還有1400億年。目前,，宇宙起源已經(jīng)有公認(rèn)的理論,，認(rèn)為宇宙起源于約138億年前的大爆炸，隨后開始膨脹演化,。但關(guān)于宇宙如何走向終結(jié),，理論假說卻多種多樣。

正如有人說：“我不想知道我是怎么來的,，我就想知道我是怎么沒的,。”對于宇宙究竟會(huì)怎么走向終結(jié),，科學(xué)家們苦苦探尋,，提出了“大坍縮”“大撕裂”“大凍結(jié)”“大吞噬”等各種假說。

“大撕裂”假說

暗能量不斷增加使宇宙分崩離析

“宇宙的最終命運(yùn)（或稱為宇宙終極命運(yùn)）是物理宇宙學(xué)研究的重要問題之一,，目前看來它主要依賴于宇宙的空間幾何結(jié)構(gòu)以及暗能量的性質(zhì),，宇宙終極命運(yùn)的假說主要包括‘大撕裂’‘大凍結(jié)’和‘大坍縮’?！?0月24日,，中國科學(xué)院國家天文臺副研究員陳云在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)說。

說起宇宙的空間結(jié)構(gòu),，陳云介紹,，其包括平直、閉合和開放3種可能性,，可以分別類比于平面,、球面和馬鞍面。而暗能量則是宇宙中均勻彌漫的一種克服物質(zhì)（包括普通物質(zhì)和暗物質(zhì)）所產(chǎn)生引力的“負(fù)引力”,。暗能量的性質(zhì)通常用它的狀態(tài)方程（就是壓強(qiáng)與密度之比）來刻畫,。不同的暗能量模型下暗能量的狀態(tài)方程不同。有些模型下暗能量的狀態(tài)方程是不隨時(shí)間變化的常數(shù),，而這個(gè)常數(shù)可能等于-1,，也可能大于或小于-1；還有些模型下暗能量狀態(tài)方程是隨時(shí)間變化的,，就是說狀態(tài)方程可能由大于-1隨時(shí)間演變?yōu)樾∮?1,，也有可能由小于-1變?yōu)榇笥?1。暗能量狀態(tài)方程等于-1時(shí)它的密度是不隨時(shí)間演化的常數(shù),，大于-1時(shí)密度會(huì)隨著時(shí)間的增加而減小,，而小于-1時(shí)密度會(huì)隨著時(shí)間的增加而增大,。

由此，陳云表示,，“大撕裂”假說認(rèn)為如果暗能量是狀態(tài)方程小于-1的“幽靈暗能量”,，那么它的密度就會(huì)隨著時(shí)間增加而增加，從而導(dǎo)致宇宙膨脹的速度越來越快,，那么隨著宇宙的不斷膨脹,，宇宙中的所有物質(zhì)（甚至?xí)r空本身）最終都會(huì)被逐漸撕碎，瓦解為不受束縛的基本粒子和輻射,。

暗能量的確是宇宙間最神秘,、最豐富的能量形式之一，約占宇宙68.3%的質(zhì)能,，但物理學(xué)家真的對它了解不多,。上世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)暗能量之前，物理學(xué)家認(rèn)為因大爆炸而產(chǎn)生的宇宙膨脹正在減緩甚至停止,。此后,，通過對超新星的觀測，天體物理學(xué)家們才意識到其實(shí)宇宙膨脹正在加速,，并且有研究人員對110億年前形成的星系進(jìn)行測繪,，發(fā)現(xiàn)宇宙正以過山車的速度膨脹,。

樸茨茅斯大學(xué)的馬特·皮爾博士解釋說,，年輕時(shí)期宇宙的生長因引力的影響變緩，但在過去50億年時(shí)間里,，宇宙卻開始快速膨脹,，原因就在于一種神秘的力——暗能量。如果暗能量不斷增強(qiáng)且持續(xù)擴(kuò)散,，就會(huì)推動(dòng)星系相互分離,，緊接著推動(dòng)行星遠(yuǎn)離恒星，并造成一系列類似變化,。最終,，暗能量會(huì)強(qiáng)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,。

“大凍結(jié)”假說

宇宙溫度趨近絕對零度生命不復(fù)存在

另一種比較典型的宇宙終結(jié)假說就是“大凍結(jié)”了。

陳云指出,，“大凍結(jié)”也被稱為“熱寂”（heatdeath）,。這種假說認(rèn)為宇宙最終會(huì)演化到一種沒有熱力學(xué)自由能的狀態(tài),，也就是說宇宙達(dá)到一種熱力學(xué)平衡（即具有最大熵）的狀態(tài),，同時(shí)宇宙溫度也趨近（但并未達(dá)到）絕對零度,，從而任何宏觀物理過程和生命都不復(fù)存在,。在暗能量存在的情況下，不管宇宙空間幾何結(jié)構(gòu)是什么樣的,，“大凍結(jié)”都有可能發(fā)生。就算沒有暗能量,，如果宇宙空間幾何結(jié)構(gòu)是平直或開放的,，“大凍結(jié)”也可能出現(xiàn),。

“大凍結(jié)”假說認(rèn)為在宇宙年齡為1萬億至100萬億年期間恒星會(huì)正常形成,，但隨后恒星形成所需的氣體逐漸被消耗殆盡，從而使恒星停止發(fā)光,，整個(gè)宇宙將逐漸陷入黑暗之中,，隨后黑洞將主導(dǎo)整個(gè)宇宙,，但是接下來黑洞自身也會(huì)因?yàn)榛艚疠椛洌ㄖ竵碜院诙吹墓夂土Ｗ虞椛洌┒?，然而再接下來宇宙是一直處于這種“大凍結(jié)”的狀態(tài),，還是走向其他狀態(tài)，還不得而知。

有科學(xué)家表示，人們在煎蛋時(shí),，將一枚雞蛋打碎放入煎鍋,，雞蛋將無法恢復(fù)之前的形狀,。同樣宇宙也是這樣,，伴隨著不斷進(jìn)化——熾熱氣體逐漸形成恒星、行星,，孕育人類和各種生命,，熵（物理概念,，用于度量無序程度）也在逐漸增加,。而且一旦宇宙走向無序,，就很難停止或反轉(zhuǎn)，就如食物會(huì)腐爛,、金屬會(huì)生銹,、人類會(huì)消亡一樣。熵不斷地增加,，當(dāng)宇宙中的紊亂達(dá)到最大程度時(shí),，“大凍結(jié)”就會(huì)來臨,。一旦熵達(dá)到它的最大值,，所有能量將被均勻地分布在整個(gè)宇宙內(nèi),，但任何可重復(fù)使用的能量或熱量將不復(fù)存在,，這意味著消耗能量的過程將不再繼續(xù)。從根本上說,，宇宙間的一切終將停止運(yùn)轉(zhuǎn),。

陳云說：“由于暗能量的本質(zhì)屬性尚且不知,，因此,，宇宙未來的命運(yùn)可能是‘大撕裂’，也可能是‘大凍結(jié)’，同時(shí)也有可能是先發(fā)生‘大凍結(jié)’再進(jìn)入‘大撕裂’,?！?/p>

“大坍縮”假說

宇宙膨脹速度不斷變慢從而發(fā)生坍縮

一些科學(xué)家認(rèn)為,，如果宇宙內(nèi)的物質(zhì)隨著時(shí)間推移不斷減少，大坍縮便會(huì)出現(xiàn)，導(dǎo)致引力成為占據(jù)支配地位的力。引力導(dǎo)致宇宙收縮，其結(jié)果是恒星,、星系和行星相互撞擊，宇宙發(fā)生塌陷,，這就是“大坍縮”假說,。理論物理學(xué)家表示，宇宙內(nèi)的一些區(qū)域已開始塌陷，這種塌陷將最終吞噬宇宙其他區(qū)域。

在陳云看來,，“大坍縮”假說認(rèn)為由于物質(zhì)的引力作用宇宙的膨脹速度會(huì)不斷變慢，從而終將停止膨脹并發(fā)生坍縮,。然而在坍縮之后又將發(fā)生什么,，尚不能確定；其中一種可能性就是宇宙坍縮到它的初始狀態(tài)并再次發(fā)生大爆炸，從而使得宇宙處于“大爆炸”到“大坍縮”再到“大爆炸”這樣一種循環(huán)的狀態(tài)。不過最近的宇宙學(xué)觀測都表明宇宙的膨脹速度不僅不會(huì)變慢，而且由于暗能量的作用膨脹速度在不斷加快,。簡而言之，目前的觀測數(shù)據(jù)不支持“大坍縮”假說,。

“此外,，關(guān)于宇宙終結(jié)還有‘大吞噬’假說，我認(rèn)為是沒有科學(xué)依據(jù)的純假想,?！标愒普f，“大吞噬”假說認(rèn)為宇宙中的黑洞會(huì)逐漸吞噬掉所有天體和物質(zhì),，并發(fā)生大黑洞吞噬小黑洞,，最終整個(gè)宇宙只剩下一個(gè)超級大黑洞。這種假想不可信的理由很多,，其中最主要的有3條：一黑洞只會(huì)吞噬掉進(jìn)它視界內(nèi)的物質(zhì),，視界外的物質(zhì)是不會(huì)被吞噬掉的；二黑洞并不是只進(jìn)不出的,，比如,，星系中心的黑洞在吞噬物質(zhì)的過程中，通常也會(huì)產(chǎn)生沿轉(zhuǎn)軸方向向外的噴流,，噴出來的物質(zhì)又為產(chǎn)生新的恒星和星系提供了原料,；三在暗能量主導(dǎo)的時(shí)期，由于暗能量的負(fù)壓作用,，相距較遠(yuǎn)的黑洞是不會(huì)發(fā)生碰撞的,，也就是不會(huì)出現(xiàn)互相吞噬的情況。

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