12.宇宙如何终结？

    宇宙会不会灭亡？会不会瞬间瓦解？自我塌缩，还是慢慢僵死？宇宙如何灭亡是整个宇宙最伟大的谜团。物理学家们一直想要告诉我们有关宇宙终极命运的答案。

    此前，科学家们认为，宇宙中支配性的力量是恒星和其他物质之间的引力，这就意味着宇宙的未来只有两种可能：要么引力作用使宇宙向内塌缩，就像泄气的气球，宇宙回归原始大小——这就是宇宙大收缩论；要么宇宙一直膨胀下去，直到所有恒星的核反应堆耗尽，宇宙变得寒冷直至灭亡，并且由于膨胀使得地球最近的邻居都在远离，地球最终会成为恒星和银河系中一个被孤立的群落——这就是宇宙大寒论。

    过去，大部分科学家相信后者更有可能。然而，1998年，科学家们对从遥远超新星到达地球上的光进行了研究，结果表明，一种神奇的力量（暗能量）使宇宙加速膨胀。这一发现或许将修改宇宙的命运。

    2011年10月4日，美国加州大学伯克利分校教授索尔·珀尔马特、美国约翰斯霍普金斯大学和太空探测科学研究所天文学教授亚当·里斯和持有美国和澳大利亚双重国籍的澳大利亚国立大学教授布赖恩·施密特因为对宇宙膨胀的研究而荣膺当年诺贝尔物理学奖。这3名科学家对几十颗处于爆炸状态的恒星即“超新星”进行了研究，结果发现宇宙正在不断膨胀，而且膨胀速度不断增加。

    诺贝尔物理学奖评审委员会认定，3名获奖者的研究结果改变了人类对宇宙的认识，而由此开启的研究领域更是被专家称为“可以和爱因斯坦的相对论相比拟”。“将近一个世纪，一种公认的看法是，宇宙正在扩张，这是大约140亿年前大爆炸的结果。”评审委员会说，“不过，发现宇宙的膨胀正在加速，令人惊异。如果膨胀继续加速，宇宙将以冰冻状态终结。”

    除此之外，科学界还有其他一些关于宇宙终极命运的观点。2003年5月，美国新罕布什尔达特茅斯大学的物理学家罗伯特·卡德威尔提出了宇宙将以“大撕裂”这种方式壮烈死亡的观点。该假说认为，宇宙中的物质，从恒星和星系到原子和亚原子粒子，在未来会因为宇宙的膨胀进一步被撕裂。

    卡德威尔告诉英国《新科学家》杂志说：“直到不久前，我们还认为宇宙可能有两种结局：向内收缩挤压崩溃（大收缩理论），或无限膨胀，密度无限被稀释，直到变得更冷并最终死亡（大寒理论）。现在，我们认为可能还存在第三种可能——大撕裂（相对于宇宙起源大爆炸）。”

    卡德维尔称，宇宙将在数百数千亿年后毁于可怕的“大撕裂”。届时，由宇宙暗能量质变生成的“幻能”会撕裂宇宙中的一切物质，直至一颗微小的原子核。由于幻能不断增加，在宇宙终结前一年左右，它将把地球扯离开太阳系。在宇宙终结之前一小时，幻能将撕碎地球。

    随后，宇宙中会再次出现某种令人喜爱的宇宙力，其强度让现在宇宙中的排斥力相形见绌，这种力会再次让星系聚合到一起，以很高的速度相互碰撞，最后，所有物质会在一次大坍塌中撞击到一起，温度和密度都极高，就像是宇宙最初大爆炸的反转。

    不过，科学家们表示，人们并不需要为此感到烦恼。无论是大撕裂还是大坍塌，都不会很快发生。科学家们对遥远的古老的超新星（它们描绘了宇宙膨胀的历史）的观测表明，暗能量正在慢慢发生变化，如果真是这样的话，那意味着大撕裂或大收缩至少发生在数十亿年之后。据有关宇宙学家说：“大撕裂将来即使真的发生，也不会早于550亿年以后。”有的计算表明，大撕裂如果发生，它将发生在900亿年以后。美国斯坦福大学的物理学家安德烈·林德计算出，我们的宇宙距离大收缩至少还有250亿年，几乎是宇宙现在年龄的两倍。

    除此之外，还有科学家认为，宇宙可能会有一个非常奇特的结局——宇宙真空会突然变成某种完全不同的物质。这些科学家们表示，空无一物的真空仍然有能量就暗示了其天性可能是不稳定的，它可能在任何时候跃迁到完全不同的状态。如果真空可以进入更低能量的状态，它将首先发生在空间中的某点，接着向外延伸，真空会不断地发生变形，变形的速度仅比光速慢一点点，未来，某个地方的真空可能会砰然衰变，然后包含新状态真空的“气泡”会以光速变大直到吞噬整个宇宙。

    从理论而言，我们会提前得到一些警告，但是不会提前很长时间。“一百万分之一秒（1微秒）而已。”美国塔夫茨大学的宇宙学家亚历山大·维连金表示。届时，一种诡异的力量可能会使月球变成外浆，冲向地球。

    维连金认为，这样的终结几乎是不可避免的，除非一个大撕裂先让我们终结，真空最终将落进入负能量状态。变形之后，空间接着会对自己施加强大的引力，让宇宙中留下的物质进入大收缩中。

    如果上述景象真的发生，没有人知道空间会变成什么样子，但是，可以肯定的是和现在很不一样，到那时，我们和我们熟悉的所有物质都将不复存在。

    然而，并非万事万物都将以此作为终结。最新研究表明，宇宙死亡和重生循环出现的可能性也很大。

    就像很多理论学家们所预测的那样，如果我们身处的宇宙仅仅是不断出现分支且成长中的多重宇宙中的一个，那么，即使每个“分支”的寿命有限，这些宇宙组成的宇宙整体将持续下来。而且，对我们身处的宇宙来说，一直存在着复活的希望：新的宇宙可能会从灰烬中产生（这些灰烬出现在一个大反弹或某些人类还未命名的大事件中）。并且，如果宇宙出现大冰冻，宇宙就会获得足够的时间以至于一个随机的量子波动就可能诱发一个全新的大爆炸，届时就将出现一个全新的宇宙。如果万物如此循环反复，将永不终结。（记者 刘霞 综合外电）

    (中国科技网)

(来源:科技日报)