物理學(xué)家告訴我們:宇宙中的一切都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中,小到核外電子大到整個(gè)宇宙,都處于無(wú)盡的運(yùn)動(dòng)中。
但宇宙本身的運(yùn)動(dòng)似乎并不簡(jiǎn)單
20世紀(jì)20年代,埃德溫.哈勃發(fā)現(xiàn)通過(guò)測(cè)定河外星系光譜數(shù)據(jù),得出“宇宙中絕大部分星系都在遠(yuǎn)離地球”這一結(jié)論后,之前的穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型就被打破了,宇宙的大小不再是一成不變的了。
就連愛(ài)因斯坦也因?yàn)楣倪@一發(fā)現(xiàn),刪除了相對(duì)論中用來(lái)保持宇宙穩(wěn)定的“宇宙常數(shù)”,并且還親自前往威爾遜山天文臺(tái)觀測(cè)了宇宙膨脹現(xiàn)象。
但物理學(xué)常識(shí)告訴我們,宇宙不可能永遠(yuǎn)膨脹下去,因?yàn)榘凑沾蟊ɡ碚,宇宙膨脹的最大源?dòng)力就是大爆炸的力量,但這股力量很明顯會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的推移而衰減,在宇宙大爆炸138.2億年后的今天,僅可觀測(cè)宇宙直徑就長(zhǎng)達(dá)930億光年的情況下,宇宙的膨脹速度按理來(lái)說(shuō)應(yīng)該是衰減甚至是從膨脹轉(zhuǎn)為坍縮才對(duì)。
然而觀測(cè)結(jié)果出乎了所有人的意料
20世紀(jì)90年代,物理學(xué)家索爾·珀?duì)栺R特、布萊恩·施密特與亞當(dāng)·里斯,在觀測(cè)la型超新星時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的事實(shí):這種被稱(chēng)為宇宙測(cè)距儀的超新星,遠(yuǎn)離地球的速度和紅移值與較近的超新星的超新星并不一致,而是呈現(xiàn)加速遠(yuǎn)離地球的趨勢(shì)。
這種趨勢(shì)意味著宇宙膨脹的速度并不是恒定的,不同距離的天體遠(yuǎn)離地球的速度也不同,距離地球越遠(yuǎn)的天體遠(yuǎn)離地球的速度就越快,因此這三位物理學(xué)家得出了一個(gè)結(jié)論:我們的宇宙并非是穩(wěn)定膨脹,而是處于加速膨脹之中。
宇宙加速膨脹這一發(fā)現(xiàn),最終讓這三位物理學(xué)家獲得了2011年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),但有關(guān)宇宙膨脹的種種,目前科學(xué)界還在研究中。
最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院論文集》的一篇論文認(rèn)為,導(dǎo)致宇宙加速膨脹的,占宇宙質(zhì)能總量73%的暗能量,其實(shí)并不是一成不變的,它也會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化,進(jìn)而影響宇宙的膨脹速度。
論文中的宇宙膨脹模型顯示:現(xiàn)階段宇宙中的暗能量導(dǎo)致的宇宙加速膨脹馬上就要停止了,因?yàn)榘的芰刻峁┑某饬φ诳焖偎p,馬上就無(wú)法壓過(guò)引力,從而讓宇宙繼續(xù)加速膨脹了,因此宇宙膨脹速度至少?gòu)膸装偃f(wàn)年前就已經(jīng)開(kāi)始放緩了。
按照模型推演的結(jié)果來(lái)看,我們的宇宙將在6500萬(wàn)年后停止加速膨脹,轉(zhuǎn)為恒定膨脹速率,在1億年后暗能量將徹底處于下風(fēng),不再是引力的對(duì)手。
所以1億年后我們的宇宙就將由目前的加速膨脹轉(zhuǎn)為坍縮,所有星系在光譜上都將呈現(xiàn)藍(lán)移,遠(yuǎn)離地球的星系們也會(huì)開(kāi)始靠近地球,且就像之前宇宙在暗能量的作用下加速膨脹一樣,未來(lái)的宇宙也會(huì)在引力的作用下加速坍縮。
到時(shí)候原來(lái)距離地球越遠(yuǎn)的星系,靠近地球的速度就會(huì)越快,原來(lái)膨脹到465億光年外與地球失聯(lián)的那些星系,也會(huì)逐漸回退回來(lái),重新與地球世界建立因果關(guān)系。
但坍縮未必是一件好事
因?yàn)槿绻钪鏌o(wú)限制坍縮下去,星系之間的距離就會(huì)越來(lái)越近,整個(gè)宇宙的星系碰撞頻率也會(huì)變多,
長(zhǎng)此以往宇宙中的星系就會(huì)融合成一個(gè)個(gè)大星系,這些大星系最后也會(huì)因?yàn)橛钪嫣s而變成一個(gè)星系。
最后的最后,恒星們將因?yàn)橛钪嫣s而擠在一起,甚至宇宙中的所有原子都會(huì)被擠在一起,整個(gè)宇宙中的所有物質(zhì)最后都將回歸到奇點(diǎn)狀態(tài),然后再發(fā)生一次宇宙大爆炸,炸出全新的宇宙規(guī)律,全新的宇宙智慧文明。