赵公博:宇宙未来或走向三种命运

2019-11-07 18:54     来源:光明网     

  现在有理论认为,宇宙始于一场大爆炸。大爆炸之后,宇宙经历了加速膨胀、减速膨胀再到加速膨胀的阶段。是什么推动着宇宙加速膨胀?宇宙未来的命运会怎样?来看看中国科学院国家天文台研究员赵公博怎么说~

  宇宙加速膨胀,其实这个研究是从很早就开始了,但是第一次在实验当中证实这件事是1998年。

  今天所了解的宇宙演化历史,基本上可以分为三部分,首先是宇宙的开端,在这个阶段宇宙的膨胀非常之迅速,是一个加速膨胀过程,就好像一个人在婴儿阶段生长是非常迅速的,在很短的时间之内从婴儿变成了一个巨婴。这个时期还没有重元素形成,就是基本粒子、光子、电子这些东西。这个阶段非常重要,实际上它是宇宙演化的种子,原初的扰动就是从那个时候形成的。

赵公博:宇宙未来或走向三种命运

  其次是中间过程,在这个过程中,宇宙在生长发育,开始慢慢形成重元素,形成宇宙尘埃,形成第一代恒星,然后星系。这个阶段科学家了解比较多,它是减速膨胀。因为万有引力,宇宙间的物质是相互吸引的,在这种作用之下,宇宙慢慢的膨胀,宇宙结构在慢慢的生长,就像树苗一样。

  可到了第三个阶段,也就是在60亿年前,宇宙不知为什么又开始加速膨胀,而且是炸裂式的生长,科学家至今不知道原因。有些科学家认为这是由于暗能量的存在导致的,但也有科学家不赞同,因为迄今为止,我们还并不知道暗能量是什么。

  我们总说21世纪物理学的上空有两朵乌云,就是暗物质、暗能量,占宇宙能量95%的这两个东西是完全不知道的。现在宇宙基本理论认为,暗能量的作用就是推动宇宙加速膨胀;暗物质是结构星系形成的一个根本的东西,如果没有暗物质,可能这些星系都没有办法形成。

赵公博:宇宙未来或走向三种命运

  基本理论提出是很早的,今年获得诺贝尔奖的皮布尔斯,他在很早就提出了这些所谓的标准。但是这些东西的物理本质是什么我们不知道。暗物质如果认为是一个粒子的话,在今天我们没有找到这个粒子。无论在加速器里面,还是各种实验里面都没找到。暗能量就更难找,因为它是宏观的宇宙学尺度上的一个效应。它对应的,如果有能量密度的话,是非常低的。

  今天我们很幸运,有各种各样的观测和实验手段能够帮助我们。通过这些观测和实验,可以慢慢地研究它的性质,进而揭开它的本质。或许我们不知道宇宙膨胀是为什么,但是可能知道,不是为什么,就是排除法。

  未来我们是没法预测的。但是通过对过去的研究,我们看到今天能量有动力学的迹象。如果真的是动力学,我们的宇宙命运有可能是循环的,膨胀收缩再膨胀,也有可能一直膨胀下去,最后就四分五裂,还有可能最后坍缩到一点,都有可能。所以,未来宇宙的命运完全决定于暗能量的性质。

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