上世紀初期,比利時的天文學家勒梅特.喬治斯(Lemaitre Georges)提出了真正意義上的“膨脹宇宙模型”,之後,天文學家愛德溫.哈勃(Edwin Powell Hubble)發現大多數的星系存在著紅移的現象,為勒梅特.喬治斯的“膨脹宇宙模型”提供了極為有力的支持。基於以上兩位天文學家的貢獻,宇宙學家喬治.伽莫夫等人開創了“熱大爆炸宇宙模型”,而且微波背景輻射的發現證實喬治.伽莫夫等人的觀點,使得“熱大爆炸宇宙模型”成了標準宇宙模型。大爆炸宇宙論認為,宇宙誕生於一個緻密熾熱的奇點,奇點於137億年前發生一次大爆炸,生成了宇宙的空間和時間、以及森羅萬象的物質。
從人類的經驗層面上而言,萬物“有始有終”,數千年的古樹也會枯萎、上百億年的太陽也會燃盡,那麼,人們會好奇的思量,宇宙會不會有終結的一天?會以怎樣的方式終結呢?美國的宇宙學家羅伯特.卡德維爾(Robert Caldwell)認為,宇宙的未來存在著三種不同的發展發向:第一個方向,宇宙會一直膨脹下去,直至所有的物質完全解體,變為純粹的能量,這就是宇宙學家們常說的“熱寂”(heat death);第二個方向,受到引力的影響,宇宙的膨脹停止、且開始收縮,最終,宇宙會塌縮為一個奇點,這就是“大擠壓”(Big Crunch)理論;第三個方向,宇宙中的暗能量使得宇宙的膨脹越來越快,發生不可逆轉的“大撕裂”(Big Rip),包括太陽系、地球、人類在內的一切事物會變得支離破碎。
(宇宙)
宇宙的第一種發展方向“熱寂”中,終有一日,宇宙中的所有恆星會燃盡、或早或晚的轉變為其他的天體,質量較小的恆星轉變為白矮星和中子星等等,而質量較大的恆星轉變為黑洞。隨著時間的推移,數之不盡的黑洞會吞噬宇宙中的絕大部分物質,達到某一臨界點的時候,宇宙中會出現一種奇異的狀況。著名的物理學家斯蒂芬.霍金認為,黑洞吞噬物質的過程中,也會伴生一種名為“霍金輻射”的特殊輻射效應,“霍金輻射”會持續不斷的消耗黑洞的質量,若黑洞的周圍再無任何物質,它會慢慢的“蒸發”掉。因此,英國赫爾大學的天體物理學家凱文.平布萊特(Kevin Pimbblet)認為,大約10的100次方年之後,宇宙中的所有黑洞會“蒸發”掉,再無物質、僅剩能量。
宇宙的第二種發展方向“大擠壓”中,宇宙無法一直膨脹下去,星系和恆星之間的引力作用之下,整個宇宙的膨脹速度會漸漸放緩、停止,且朝著一個“匯集點”而越來越快的收縮,如同宇宙大爆炸的逆向過程。“大擠壓”的過程中,星系之間會漸漸靠近、碰撞、融合,整個宇宙又一次回過到體積極小、密度極大的“奇點”。“大擠壓”理論贏得了眾多天文學家和物理學家的青睞,畢竟它具有一種誘人的“對稱性”。
(宇宙)
宇宙的第三個發展方向“大撕裂”中,暗能量會發揮至關重要的作用,它們擁有“負引力”的特性,可以讓宇宙的膨脹速度一升再升,其他星系距離銀河系越來越遠,甚至它們發出的光線無法傳至地球上。此後,銀河系也會解體、太陽系也會四分五裂、地球也會分崩離析,而人類會從原子的層面分解,最終,暗能量把整個宇宙徹底撕裂,一切都歸於虛無。
(宇宙)
小考題:你認為宇宙會以怎樣的方式終結呢?歡迎你留言討論。
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