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宇宙可能被这四种终结

来源:凤凰科技 | 时间:2015-08-14 10:51:17 | 阅读:106 |  标签: 热力学 宇宙   | 分享到:

宇宙可能被这四种终结

在宇宙大收缩里,宇宙可能自我坍塌。宇宙的命运取决于一个非常简单的问题:宇宙是否将继续膨胀?速度有多快?对于一个包含正常“东西”,例如物质和光的宇宙而言,这个问题的答案取决于这些东西有多少。更多东西意味着更多引力,它将拖拽所有一切并减慢膨胀速率。只要东西的数量不超过一个严格的界限,宇宙将继续膨胀,最终经历热寂和冻干。但如果东西数量并不多,那么宇宙的膨胀可能会减慢和停止。然后宇宙开始收缩。一个收缩的宇宙将变得越来越小,变得更热更密集,最终形成一个紧凑的地狱,有点类似颠倒的宇宙大爆炸,被称为宇宙大收缩(Big Crunch)。

宇宙可能被这四种终结

在整个20世纪,天体物理学家都不确定将发生哪一种情景。大冻结还是大收缩?冰还是火?他们试图进行一项宇宙普查,补充宇宙里究竟还有多少物质。结果发现我们非常接近严格的界线点,这导致我们的命运再次悬而未决。而这一切在20世纪末发生了改变。1998年,两组相互竞争的天体物理学家小组宣布了一项令人惊讶的发现:宇宙的膨胀在加速。正常物质和能量无法做到这一点。这是一种新类型能量,名为“暗能量”的存在证据,这种能量的特性与宇宙里任何其他的都不相同。暗能量会撕裂宇宙,我们仍然不知道它究竟是什么,但宇宙里70%的能量都是暗能量,且这个数字一直在增加。

宇宙可能被这四种终结

暗能量的存在意味着宇宙里物质的量可能无法决定宇宙的最终命运。相反,控制着宇宙的是暗能量,它加速了宇宙膨胀。这导致大收缩理论发生的可能性比较低。但也并不意味着大冻结一定会发生。仍然存在其它可能性。其中一个起源于亚原子粒子的世界,这可能是宇宙最奇怪的命运。它听起来就像科幻小说里的情节,从某种角度上说,它的确是。

宇宙可能被这四种终结

真空可能忽然落入非常低的能量水平。在库尔特·冯内古特(Kurt Vonnegut)的经典科幻小说《猫的摇篮》里,冰-9是水冰的一种新形式,它有着不可思议的特性:它在46摄氏度的温度下凝结,而非0度。当冰-9晶体落入一杯水里,周围所有的水都会立即模仿晶体,因为它的能量比液态水更低。冰-9的新晶体也会导致周围的水在一瞬间变成这样,这种连锁反应导致玻璃杯里的水——甚至全世界的海洋——都形成固态冰-9。在现实生活里,正常的冰和水也可能发生相似情形。如果你将纯净水倒入一个非常干净玻璃杯里,并将它冷却至0度一下,水就变得超级冷却:它会在自然凝固点以下保持液态。水里并没有任何杂质,所以冰无法形成。但如果你将一颗冰晶扔进杯子里,水将快速冻结,就像冰-9一样。冰-9和超冷却的水似乎与宇宙命运并不相关,但空间本身可能发生相似情景。

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