论文部分内容阅读
随着一阵阵巨响,大大小小的火球在天空中崩裂,顿时照亮了整个世界。跳跃的、飞旋的、蜿蜒的、直线的……以各种姿态曼妙地展开;金黄、银白、洗绿、淡紫、清蓝、粉红……五彩斑斓,流光溢彩;时而像金菊怒放、牡丹盛开,时而像彩蝶翩跹、巨龙腾飞,时而像火树烂漫、虹彩狂舞……此起彼伏,争奇斗艳,然后烟消云散,化为乌有。
如此奔放、如此热烈、如此壮观的景象,你可能会以为这是一场令人无限向往的烟花盛宴,恰恰相反,这是科学家根据全新的宇宙微波背景辐射(CMB)分布图中得出的宇宙未来发展方向,从而描绘的宇宙终结方式。
宇宙终将不复存在,这是科学家们一致同意的,不过,它究竟在何时、以何种方式终结,比较著名的观点有两个版本。
宇宙终结方式之一被称为“大收缩”。如果宇宙内的物质随着时间推移不断减少。“大收缩”便会出现,导致引力将成为占据支配地位的力。引力导致宇宙收缩,其结果是恒星、星系和行星相互撞击,宇宙发生塌陷。
宇宙终结方式之二被称为“大冻结”,即为人所知的“热寂”,是人们基于热力学第二定律描绘出来的。“大冻结”来临后,所有能量将被均匀地分布在整个宇宙内,但任何可重复使用的能量或热量都将不复存在,这意味着消耗能量的过程将不再继续。从根本上说,宇宙间的一切终将停止运转,就像所有的东西都被冰冻一样。
但是,自从暗能量发现之后,物理学家便开始考虑宇宙终结的第三种可能性——大撕裂。暗能量是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,约占宇宙68.3%的质能。通过对超新星的观测,天体物理学家们意识到其实宇宙扩张的速度总是越来越快,而这个加速度的导火索正是暗能量。
科学家基于该观点描绘出了宇宙末日的景象:如果这种暗能量不断增强且持续扩散,将会使宇宙的结构发生扭曲,导致星系首先撕裂,紧随其后的是较小的黑洞、行星和恒星。宇宙膨胀的拖拽力将不断增强,一旦达到超过将星系聚集在一起的引力,大撕裂便会出现。然后,宇宙会以光速膨胀,到那一刻,将物质聚合在一起的力将会被撕裂。最终,暗能量将会强大到把原子核从原子中撕扯出来,并撕裂宇宙间存在的一切,使宇宙分崩离析。
这种死亡方式十分不幸。现在人们关心的是,这种令人惊骇的情景会在什么时候发生。与之前“大收缩”和“大冻结”会发生在好几百亿年后相比,科学家以最新数据为基础,模拟出大撕裂可能发生的最早和最晚时间。大撕裂发生的时间不会小于宇宙年龄的1.2倍,即距今大约还有28亿年。这不是个好消息,但好的消息是:上限無穷大——也就是说大撕裂不会发生,而是发生“热寂”。
其实,这也仅仅是科学家得出的最新理论,随着科技的发展,也许还会出现其他的说法。不过无论何种说法,发生的时间都还离我们很遥远,远远超出了我们操心的范围。我们当下更应操心的是,如何好好保护我们的地球家园,让它可以维持到宇宙终结的那一天。
如此奔放、如此热烈、如此壮观的景象,你可能会以为这是一场令人无限向往的烟花盛宴,恰恰相反,这是科学家根据全新的宇宙微波背景辐射(CMB)分布图中得出的宇宙未来发展方向,从而描绘的宇宙终结方式。
宇宙终将不复存在,这是科学家们一致同意的,不过,它究竟在何时、以何种方式终结,比较著名的观点有两个版本。
宇宙终结方式之一被称为“大收缩”。如果宇宙内的物质随着时间推移不断减少。“大收缩”便会出现,导致引力将成为占据支配地位的力。引力导致宇宙收缩,其结果是恒星、星系和行星相互撞击,宇宙发生塌陷。
宇宙终结方式之二被称为“大冻结”,即为人所知的“热寂”,是人们基于热力学第二定律描绘出来的。“大冻结”来临后,所有能量将被均匀地分布在整个宇宙内,但任何可重复使用的能量或热量都将不复存在,这意味着消耗能量的过程将不再继续。从根本上说,宇宙间的一切终将停止运转,就像所有的东西都被冰冻一样。
但是,自从暗能量发现之后,物理学家便开始考虑宇宙终结的第三种可能性——大撕裂。暗能量是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,约占宇宙68.3%的质能。通过对超新星的观测,天体物理学家们意识到其实宇宙扩张的速度总是越来越快,而这个加速度的导火索正是暗能量。
科学家基于该观点描绘出了宇宙末日的景象:如果这种暗能量不断增强且持续扩散,将会使宇宙的结构发生扭曲,导致星系首先撕裂,紧随其后的是较小的黑洞、行星和恒星。宇宙膨胀的拖拽力将不断增强,一旦达到超过将星系聚集在一起的引力,大撕裂便会出现。然后,宇宙会以光速膨胀,到那一刻,将物质聚合在一起的力将会被撕裂。最终,暗能量将会强大到把原子核从原子中撕扯出来,并撕裂宇宙间存在的一切,使宇宙分崩离析。
这种死亡方式十分不幸。现在人们关心的是,这种令人惊骇的情景会在什么时候发生。与之前“大收缩”和“大冻结”会发生在好几百亿年后相比,科学家以最新数据为基础,模拟出大撕裂可能发生的最早和最晚时间。大撕裂发生的时间不会小于宇宙年龄的1.2倍,即距今大约还有28亿年。这不是个好消息,但好的消息是:上限無穷大——也就是说大撕裂不会发生,而是发生“热寂”。
其实,这也仅仅是科学家得出的最新理论,随着科技的发展,也许还会出现其他的说法。不过无论何种说法,发生的时间都还离我们很遥远,远远超出了我们操心的范围。我们当下更应操心的是,如何好好保护我们的地球家园,让它可以维持到宇宙终结的那一天。