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关于宇宙命运的“末日猜想”

2012-04-29张唯诚

科学24小时 2012年11期
关键词:群星银河系视界

张唯诚

1998年以前,人们认识的宇宙是一个单纯的膨胀着的宇宙,来自大爆炸的能量使宇宙中的所有星系渐渐地远离我们。然而,科学家们在后来的研究中修改了人们对宇宙的这种看法,他们在观测遥远的超新星时发现,宇宙膨胀的方式很复杂,速度在逐渐地加快,星系似乎受到一股神秘力量的牵引而狂奔不止,那种力量延伸了时空,拉开了星系间的距离,人们称它为暗能量。它似乎就是爱因斯坦的宇宙常数。

科学家认为,暗能量是使宇宙充满更多空间的力量,因为有了它,宇宙中相隔着距离的物体才不至于因为引力的作用而聚拢在一起。这种力量目前尚没有得到很好的解释,但若否认它的存在,我们今天的宇宙就无法解释。人们认为,当宇宙还年轻的时候,引力使物质靠得较近,星系的狂奔还尚未开始,但到了大约七八十亿年以前,暗能量渐渐“接管”了宇宙,宇宙的膨胀便加快了速度。

科学家们推测,在一个具有暗能量的宇宙中,宇宙会发生奇妙的事情。暗能量会使未来的宇宙看上去有点像一个内外颠倒的黑洞。它会在宇宙中制造一个“事件视界”,一旦天体越过了那个“视界”,它们就要彻底地从我们的眼前消失,因为它们困在了视界的外面。当然,那将是很久以后才会发生的事。

在宇宙遥远的未来,我们的银河系、仙女座星系以及其他围绕在我们周围的矮星系都已聚在了一起,并且演化成了一个巨大无比的超级星系,银河系的居民们所能看到的宇宙就是这个超级星系,而其他的所有星系则全都离我们远去了。到那时,银河系的居民们在仰望星空时,他们能看到什么呢?是群星,夜空依然布满群星,但那只是属于我们这个超级星系的群星。假若他们制造出了望远镜,开始观测我们这个超级星系以外的宇宙,他们将发现,他们竟看不到任何东西了!所有其他星系都消失了,它们都逃到了“事件视界”之外!

今天,我们知道的最遥远的星系正在向我们发送着神秘的光波,那些光来自130亿年以前,那时那些星系还处在它们的幼年时期。在宇宙未来的岁月里,银河系的居民们将会看到那些星系会首先从视线中消失。由于宇宙的膨胀,它们的光线再也抵达不了地球,人类也永远不可能知道它们以后的样子。

到那时,哈勃关于宇宙膨胀的重要发现也将不会被银河系的居民们重新找到,因为所有随宇宙膨胀的物体都消失在了“视界”之外,只有被引力束缚在一起的超级星系保留了下来。它是一个巨大的“宇宙岛”,被包裹在一片虚无中,像大海中的一叶孤帆,而系外的宇宙则仿佛笼罩在一顶黑洞洞的帐篷之中,什么“蓝移”,什么“红移”,一切都看不到了。

那么,宇宙微波背景辐射呢?很可惜,情况也是这样。随着宇宙的膨胀,宇宙微波背景辐射的波长会变长,最后拉伸到极限,乃至人们再也探测不到那种辐射了。于是,这个宇宙大爆炸最奇妙和确凿的证据也被限制在人们难以企及的远方。最终,那个遥远时代的宇宙学家们若要研究宇宙的历史,他们将失去有关宇宙大爆炸的任何线索,因而他们也就无从知晓我们今天看到的众多星系曾经存在过的历史了。

许多科学家认为,我们现在正处在一个能够最大限度地破解宇宙之谜的难得的时代,但从上述分析中可以看出,这样的时代终将成为过去。由于宇宙失去了大量重要信息,宇宙的历史将可能永远不会被未来的人们所知道。

再往前,宇宙的密度还将变得更小,并最终化为一片死寂。不过,宇宙的命运也有其他可能,例如,假若引力重新接管了宇宙,宇宙就可能重新收缩。如果是那样,宇宙就将在一场剧烈的大挤压中走向终结。要么是烈火,要么是寒冰,宇宙的最终结局无非在这两种之间。当然,假若我们愿意相信天文学家们今天的研究,那么宇宙就正在加速膨胀。因此,至少在目前看来,宇宙更有可能终结于寒冰。这就是科学家们对宇宙命运的“末日猜想”。

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