聲稱研究稱,宇宙將在短短 70 億年內開始縮小
世世代代以來,人類一直凝視著星空,想知道宇宙的最終命運。它會永遠擴展到冰冷的虛空,還是遇到更戲劇性的結局?
康奈爾大學、上海交通大學和其他機構的物理學家發表的一項新研究表明,我們可能終于有了一個答案,而且這個答案出奇地具體。
使用來自許多天文調查的數據,包括暗能量Survey 和暗能量光譜儀 (Dark Energy Spectroscopic Instrument) 的研究人員開發了一個模型,預測我們的宇宙將在大約 333 億年后以“大緊縮”結束。
由于宇宙目前有 138 億年的歷史,因此在帷幕落下之前大約有 200 億年的時間!
這一預測挑戰了長期以來宇宙將永遠膨脹的假設。相反,它表明,在大約 70 億年達到最大膨脹后,宇宙將開始收縮,直到一切都坍縮成一個點。
關鍵在于理解暗能量,這種神秘的力量構成了宇宙的 70% 左右,并推動了宇宙的膨脹。長期以來,人們一直認為暗能量的行為類似于宇宙學常數,保持穩定的壓力,無限期地將空間推開。
然而,最近的觀察表明,暗能量實際上可能是動態的。研究人員提出了一個模型,該模型涉及一種稱為軸子的超輕粒子,并結合了所謂的負宇宙學常數。
把它想象成一根巨大的橡皮筋。最初,宇宙會隨著這條“橡皮筋”的伸展而膨脹。但最終,彈性力變得比膨脹更強,導致所有東西重新合在一起。
根據新模型,宇宙繼續膨脹,但速度逐漸減慢,直到在大約 70 億年內達到最大尺寸,比今天大約 69%。然后,隨著引力和負宇宙學常數的接管,逐漸收縮開始,導致在最后時刻迅速崩潰。
重要的是要注意,這種預測具有很大的不確定性。研究人員承認,由于觀測數據有限,他們的模型存在很大的誤差。驅動他們預測的負宇宙學常數仍然具有高度推測性,包括永恒膨脹在內的其他情況仍然是可能的。
讓這項研究特別令人興奮的不僅僅是預測,而且我們可能很快就能對其進行測試。未來幾年啟動的幾個主要天文項目將提供更精確的暗能量行為測量,有可能一勞永逸地完全確認、完善或排除 Big Crunch 情景。
即使得到證實,200 億年的倒計時也很難構成直接的危機。從長遠來看,地球上的復雜生命只存在了大約 6 億年。200 億年代表著一個如此廣闊的時間跨度,以至于太陽已經死亡,我們的銀河系將在任何宇宙坍縮開始之前很久就與仙女座大星系相撞。
盡管如此,這項研究代表了我們理解宇宙的一項非凡成就。科學家們第一次對存在的一切的最終命運提出了一個具體的、可檢驗的預測,為我們提供了可能發生的最戲劇性事件的具體時間表;宇宙本身的終結!