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宇宙末日秘密:“幽灵能量”撕裂宇宙  

2016-01-26 21:26:25|  分类: 悬疑神秘 |  标签: |举报 |字号 订阅

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万物都有自己的命运,最后都会走向死亡,在我们眼中宇宙似乎是永恒的。可是现实是宇宙也会有自己的终点,那么等待它的最终命运是什么呢?

2003年,新罕布什尔州达特矛斯大学的RobertCaldwell提出的观点,那就是暗能量可能会变得更强。暗能量的这个奇特的味被成为幽灵能量。空间的扩张使幽灵能量增强,增强的幽灵能量使空间扩张的更快,这导致了他称之为“大撕裂”的破坏性的正反馈。

如果Caldwell的看法是正确的,大概400亿年后危险就会来临。它可能是宇宙学家所能想到的最值得注意的世界末日。很象DouglasAdams在宇宙末日的餐馆这篇小说中描述的场景。在末日前大约6000万年时,幽灵斥力将会强到足以撕开我们的银河系。末日前大约几个月时,表演正式开始了。

假如这时我们站在一个和现在差不多的太阳系中,我们首先会发现外层行星一个一个的远离,然后我们生存的地球也会离开太阳。末日前的一个小时的时候,太阳将会爆炸。数分钟后,地球也会被撕碎。我们最多只能观察到末日前几分之一秒。末日前10-19秒时分子和原子被撕碎——我们大概看不到那个时候——幽灵斥力将会超过电磁力。

很遗憾我们不可能亲眼看到随后原子核、质子和中子的分解。在大坍塌中,所有的物质都会被压碎变成超热、超高密度的辐射之海,这当然是人类无法忍受的。对暗能量来说这些都不奇怪。最保守的理论——宇宙学家称其为香草味的——认为给定体积的真空具有与生俱来的的固定的能量,通常被称为宇宙常数。

很多科学家坚信正是这种暗能量加速了宇宙的膨胀。粒子物理学家甚至能够对此部分解释:根据量子力学,无数一闪即逝的亚原子粒子在真空中持续产生和消失,它们的能量的加起来是某个值。他们的困难在于解释只有大约1纳焦耳(10-9J)每立方米的观测值。他们知道这些粒子的能量如何互相抵消或者累加到一个相当大的数值,但不是一个接近零的数。

然而,在宇宙学家中最为了解的暗能量的味是这样的。如果暗能量是固定不变的,我们的宇宙将会在大坍塌和大撕裂之间维持临界状态并且保持非常长的时间。这种中间道路的未来将漫长而孤独。加速度会使大部分宇宙很快脱离我们的视界,加速膨胀将带走其他星系,我们不再能看到它们。因为它们发出的光会象车子上蹒跚的乌龟一样被向后拖走以至于不再能到达我们这里。

根据密立根大学的FredAdams的计算,所有其他星系将会在几千亿年后脱离我们的视界。随后我们会变的很孤独,可观测的宇宙将只包括我们椭圆形的银河系,而且比现在黯淡的多。仍然有少量游离的气体会产生新的恒星。Adams计算出经过大约一百万亿年后气体会被耗尽,这时所有核能恒星都会熄灭,只有褐矮星仍会发出微弱的红外辐射,它们太小了以至于无法启动它们核心的聚变反应。

其它恒星将会死去,变成致密的残余物——黑洞、中子星和逐渐老化变成黑色的白矮星。我们的太阳也会变成这种黑矮星的一员。成为一个碳的单晶体,就像一个超高密度的钻石,表面温度低到可以触摸。偶尔会有褐矮星碰撞在一起形成一个新的恒星,或者黑洞撕碎了一个恒星的残骸时会有闪光打破黑暗。大约每一万亿年会有两个较重的黑矮星会撞击到一起爆发成一颗超新星。

偶尔会有恒星在一次近距离遭遇另外一颗恒星后被扔出星系。在大约1020年后整个银河系会解体。现在我们可观测的宇宙分解成一群漫游的死星,松散的环绕着一个被暗物质云包围的巨大的黑洞。如果地球的残骸仍然存在,暂时它会跟在一个曾经叫做太阳的黑矮星后面。但是这个系统将会通过辐射引力波的方式损失角动量,地球的残骸将会螺旋接近并且撞击到太阳上。

这时暗能量仍然起作用。每颗恒星都会看到它昨日的伙伴们逐渐离开它的视界,一个接一个的消失。我们的黑矮星最后将生存在只有它自己的宇宙里。在那之后的情况如何,有很多的推测。这里是最好的一个推测。粒子物理学家认为质子是不稳定的,它们能够生存大概1033到1045年。

当质子衰变成组成它们的夸克时,所有的黑矮星、中子星和行星都会崩溃,只剩下游离的光子、中微子、电子和正电子。甚至黑洞也会以霍金辐射的方式蒸发,尽管这个过程相当漫长。比如我们银河系中心的黑洞会足以蒸发1086年。然后呢?暗能量将仍然在这些灰烬上发挥作用。有一天,每一个粒子都会发现它的世界孤独无比。

宇宙也会走到生命的尽头,只不过随着宇宙的毁灭,人类以及其他星系都将不复存在。而宇宙最终将会以何种方式毁灭,这是科学家一直在探索的问题。


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