經(jīng)過(guò)138億年不斷膨脹后 未來(lái)1億年內(nèi)宇宙可能會(huì)開(kāi)始緩慢收縮
（神秘的經(jīng)過(guò)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)：美國(guó)科學(xué)家在最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上撰文稱，他們通過(guò)對(duì)暗能量性質(zhì)的億年億年建模，并對(duì)模型進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，不斷大連西崗附近約美女上門(mén)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)在經(jīng)過(guò)大約138億年不斷膨脹后，膨脹未來(lái)不到1億年內(nèi)，后未緩慢宇宙可能會(huì)停止膨脹并開(kāi)始緩慢收縮。內(nèi)宇
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，開(kāi)始科學(xué)家已經(jīng)了解到宇宙正在加速膨脹，收縮星系之間的經(jīng)過(guò)距離現(xiàn)在比數(shù)十億年前擴(kuò)大得更快。導(dǎo)致這一現(xiàn)象背后的億年億年神秘力量被稱為暗能量。暗能量似乎與引力相反，不斷將宇宙中大多數(shù)物體推得更遠(yuǎn)而非將它們拉在一起。膨脹盡管暗能量約占宇宙總質(zhì)能的后未緩慢70%，但其性質(zhì)仍然是內(nèi)宇個(gè)謎。
阿爾伯特·愛(ài)因斯坦認(rèn)為，開(kāi)始暗能量是一個(gè)宇宙常數(shù)，一種編織在時(shí)空結(jié)構(gòu)中的形式不變的能量。如果是這樣，暗能量施加的力永遠(yuǎn)不會(huì)改變，那么宇宙應(yīng)該永遠(yuǎn)繼續(xù)膨脹（并加速）。但1998年，此次研究合著者、普林斯頓大學(xué)理論科學(xué)中心主任保羅·斯坦哈特等人提出了一種不同的大連西崗附近約美女上門(mén)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)理論認(rèn)為，暗能量并非恒定的自然力，而是一種叫做精髓的實(shí)體，會(huì)隨時(shí)間的推移而衰減。
在這篇新論文中，包括斯坦哈特在內(nèi)的3位科學(xué)家試圖根據(jù)過(guò)去對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)，對(duì)暗能量的性質(zhì)進(jìn)行建模。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管宇宙已加速膨脹了數(shù)十億年，但暗能量的斥力可能正在減弱，宇宙的加速膨脹可能會(huì)在未來(lái)6500萬(wàn)年內(nèi)“迅速”結(jié)束，在1億年內(nèi)，宇宙可能會(huì)完全停止膨脹，進(jìn)入緩慢收縮的狀態(tài)。斯坦哈特說(shuō)：“這將是一種非常緩慢的收縮，宇宙需要幾十億年才能達(dá)到現(xiàn)在大小的一半?！?br>斯坦哈特表示，從那時(shí)起，宇宙可能會(huì)發(fā)生兩種情況：要么持續(xù)收縮，直到在一次大“緊縮”中崩潰，結(jié)束時(shí)空；要么收縮到剛好與原始狀態(tài)相似的狀態(tài)，然后發(fā)生另一次大爆炸，或者一次大“反彈”，從舊宇宙的灰燼中創(chuàng)造出一個(gè)新宇宙。
加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)教授加里·辛肖表示，由于該模型僅依賴于過(guò)去對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)，而且宇宙中暗能量的性質(zhì)仍是未解之謎，因此最新研究提出的假設(shè)目前無(wú)法驗(yàn)證。宇宙未來(lái)的命運(yùn)如何，只有時(shí)間會(huì)告訴人們答案。
相關(guān)報(bào)道：新研究稱宇宙可能會(huì)“很快”停止膨脹
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：一項(xiàng)新的研究表明，宇宙可能會(huì)在“短短”1億年之內(nèi)開(kāi)始縮小。這項(xiàng)發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上的研究指出，宇宙在經(jīng)歷了近138億年不間斷的膨脹后，可能很快就會(huì)停止膨脹，然后開(kāi)始緩慢收縮。
在這篇新論文中，三位科學(xué)家基于過(guò)去對(duì)宇宙膨脹的觀察，試圖對(duì)暗能量的本質(zhì)進(jìn)行建模。暗能量是一種可能導(dǎo)致宇宙加速膨脹的神秘力量。在該團(tuán)隊(duì)的模型中，暗能量不是一種持續(xù)的自然力，而是一種被稱為“第五元素”（quintessence）的假設(shè)形式，可以隨著時(shí)間的推移而衰減。
研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管宇宙的加速膨脹已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十億年，但暗能量的排斥力可能正在減弱。根據(jù)他們的模型，宇宙的加速膨脹可能在接下來(lái)的6500萬(wàn)年里迅速終結(jié)，然后在1億年內(nèi)，宇宙可能完全停止擴(kuò)張。屆時(shí)，宇宙可能會(huì)進(jìn)入一段緩慢收縮的時(shí)期，并在數(shù)十億年后迎來(lái)時(shí)間和空間的“死亡”——或者“重生”。
這項(xiàng)研究的作者之一、美國(guó)普林斯頓大學(xué)普林斯頓理論科學(xué)中心主任保羅·斯坦哈特表示，這一切可能會(huì)“非常迅速”地發(fā)生?！盎氐?500萬(wàn)年前，那是?？颂K魯伯小行星撞擊地球，恐龍滅絕的時(shí)候，”斯坦哈特說(shuō)，“在宇宙尺度上，6500萬(wàn)年是非常短的。”
加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)教授加里·欣肖沒(méi)有參與這項(xiàng)研究，但他表示，這個(gè)理論并不存在太多爭(zhēng)議或不可信的地方。然而，由于該模型僅依賴于過(guò)去對(duì)宇宙膨脹的觀察，加上科學(xué)家對(duì)宇宙中暗能量的性質(zhì)仍缺乏了解，因此這篇論文中的預(yù)測(cè)目前還無(wú)法驗(yàn)證，只能停留在理論層面。
虛空中的能量
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，研究人員已經(jīng)了解到宇宙膨脹正在加速；相比數(shù)十億年前，星系之間的正在以更快的速度擴(kuò)大。科學(xué)家將導(dǎo)致這種加速膨脹的神秘力量命名為暗能量——一種似乎與引力相反的無(wú)形實(shí)體，可以將宇宙中最大的物體彼此推得更遠(yuǎn)，而不是將它們拉到一起。
盡管暗能量約占宇宙總質(zhì)能的70%，但其性質(zhì)仍然是一個(gè)謎。阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出的廣義相對(duì)論認(rèn)為，暗能量其實(shí)是一個(gè)宇宙學(xué)常數(shù)，是一種編織在時(shí)空結(jié)構(gòu)中、永恒不變的能量形式。如果是這樣的話，暗能量施加的力就永遠(yuǎn)不會(huì)改變，宇宙的膨脹就應(yīng)該會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去（并一直加速）。
然而，另一個(gè)與廣義相對(duì)論競(jìng)爭(zhēng)的理論認(rèn)為，暗能量不一定是恒定的，才能符合以往對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)結(jié)果。相反，暗能量可能是所謂的“第五元素”，即一種隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)場(chǎng)。1998年，有三位科學(xué)家在《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）上發(fā)表了一篇關(guān)于這一概念的論文，斯坦哈特就是其中之一。
與宇宙常數(shù)不同，“第五元素”既可以是排斥的，也可以是吸引的，這取決于其在特定時(shí)間的動(dòng)能和勢(shì)能的比例。在過(guò)去的140億年里，“第五元素”是排斥性的。斯坦哈特表示，在140億年的大部分時(shí)間里，“第五元素”與輻射和物質(zhì)相比，對(duì)宇宙膨脹的貢獻(xiàn)并不大。這種情況在大約50億年前發(fā)生了改變，當(dāng)時(shí)“第五元素”成為了宇宙的重要組成部分，其引力排斥效應(yīng)導(dǎo)致宇宙加速膨脹。
“我們?cè)谶@篇論文中提出的問(wèn)題是：這種加速必須永遠(yuǎn)持續(xù)下去嗎？”斯坦哈特說(shuō)，“如果不是，有什么其他可能，情況會(huì)多快發(fā)生變化？”
暗能量的“死亡”
在研究中，斯坦哈特和兩位同行——紐約大學(xué)的安娜·伊堯什和普林斯頓大學(xué)的科斯明·安德烈——預(yù)測(cè)了“第五元素”的屬性在未來(lái)幾十億年里會(huì)如何變化。為了做到這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)“第五元素”的物理模型，展示了其隨時(shí)間推移而表現(xiàn)出來(lái)的排斥和吸引作用，以符合過(guò)往對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)結(jié)果。如果這一模型能夠可靠地再現(xiàn)宇宙的膨脹歷史，他們就可以將預(yù)測(cè)結(jié)果擴(kuò)展到未來(lái)。
“讓人驚訝的是，他們模型中的暗能量可以隨著時(shí)間推移而衰減，”欣肖說(shuō)，“暗能量的力量會(huì)減弱。如果確實(shí)如此的話，那么最終暗能量的反引力特性會(huì)消失，它會(huì)轉(zhuǎn)變回更像普通物質(zhì)的東西?！?br>根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的模型，暗能量的排斥力可能在數(shù)十億年前就開(kāi)始快速衰減。在這種情況下，如今宇宙的加速膨脹已經(jīng)放緩了。很快，也許在大約6500萬(wàn)年之內(nèi)，這種加速可能就會(huì)完全停止；然后，從現(xiàn)在開(kāi)始，在不到1億年的時(shí)間里，暗能量就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸ψ饔茫瑢?dǎo)致整個(gè)宇宙開(kāi)始收縮。換句話說(shuō)，在經(jīng)歷了近140億年的膨脹之后，宇宙空間可能會(huì)開(kāi)始收縮。
“這將是一種非常特殊的收縮，我們可以稱之為緩慢收縮，”斯坦哈特說(shuō)，“空間不再擴(kuò)張，而是以非常緩慢的速度收縮?！?br>斯坦哈特表示，起初宇宙收縮的速度會(huì)非常緩慢，以至于地球上的人類(lèi)（如果到時(shí)還存在的話）都不會(huì)注意到任何變化。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的模型，宇宙需要幾十億年的緩慢收縮，才能達(dá)到今天的一半大小。
宇宙的終結(jié)？
斯坦哈特表示，當(dāng)宇宙收縮到今天的一半大小時(shí)，可能會(huì)發(fā)生兩種情況。一種情況是，宇宙一直收縮，直到自身在一場(chǎng)“大擠壓”中崩塌，使我們所知的時(shí)空終結(jié)。另一種情況是，宇宙的收縮剛好會(huì)使其回到類(lèi)似最初條件的狀態(tài)，然后發(fā)生另一場(chǎng)“大爆炸”——或者稱為“大反彈”——在舊宇宙的灰燼中誕生一個(gè)新的宇宙。
斯坦哈特和另一位同行在2019年發(fā)表于《物理快報(bào)B》（Physics Letters B）的一篇論文中描述了第二種情況，指出此時(shí)的宇宙將遵循一種膨脹、收縮、擠壓和反彈的周期性模式，在這種模式中不斷坍縮和重塑。如果確實(shí)如此，那我們現(xiàn)在的宇宙可能就不是第一個(gè)或唯一的宇宙，而只是在之前膨脹或收縮的無(wú)限宇宙系列中最新的一個(gè)宇宙。斯坦哈特表示，所有這一切都取決于暗能量多變的本質(zhì)。
那么，斯坦哈特等人的描述有多可信？欣肖認(rèn)為，新論文對(duì)于“暗能量是什么”的解釋是一個(gè)十分合理的假設(shè)。他補(bǔ)充道，由于我們對(duì)宇宙膨脹的所有觀測(cè)都來(lái)自于距離地球數(shù)百萬(wàn)到數(shù)十億光年的物體，因此目前的數(shù)據(jù)只能告訴我們宇宙的過(guò)去，而不是它的現(xiàn)在或未來(lái)。宇宙很可能正在快速走向收縮，但我們只有在收縮階段開(kāi)始很久之后才能知道。
遺憾的是，斯坦哈特也承認(rèn)，目前還沒(méi)有什么方法能夠測(cè)試“第五元素”是否真實(shí)存在，或者宇宙膨脹是否已經(jīng)開(kāi)始放緩。這還只是一個(gè)將理論與過(guò)往觀察結(jié)果相匹配的嘗試，研究作者在新論文中也很好地做到了這一點(diǎn)。未來(lái)等待我們的，究竟是無(wú)盡的宇宙膨脹還是（宇宙尺度上）的快速收縮，只有時(shí)間才能告訴我們答案。