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人類將失去三分之二宇宙,混沌即將到來,科學家在十字路口徘徊

人類將失去三分之二宇宙,混沌即將到來,科學家在十字路口徘徊



1998年以前,科學家們普遍認為我們的宇宙在引力作用下正減速膨脹,最終將來一場轟轟烈烈的大坍縮,終點又回到「奇點」,所有物質和能量都高溫高熱密封在一個曲率無限小的區域內。

1998年以後,科學家們來了個腦筋大轉彎,他們普遍認為,我們的宇宙正在排斥性的引力(宇宙常數,暗能量)作用下加速膨脹,最終將來一場驚天動地的大撕裂,所有星系、恆星和行星都會被撕碎,到宇宙終結前的最後幾秒鐘,甚至所有的原子和次原子粒子都會被撕為碎片。


為什麼會出現這兩種截然不同水火不容的思想呢?原來上世紀二三十年代,哈勃通過觀測發現,幾乎所有銀河系外星系的譜線都在紅移,意味著星系都在離我們遠去,宇宙正在膨脹。在此基礎上,科學家們逐步建立了標準宇宙模型,從大爆炸開始後的10^-45秒,到現在的宇宙如何演化都有了比較明確的認識,大家普遍接受了宇宙正在膨脹,但最終會停止膨脹並反轉為收縮,最後坍縮成一個奇點的思想。彭羅斯和霍金於上世紀七十年代證明了大爆炸奇點的存在。


1998年,物理學家索爾·珀爾馬特、布萊恩·施密特與亞當·里斯分別領導兩個小組,通過對大約70顆宇宙「標準燭光」——Ia型超新星距離的精確測定,發現宇宙在暗能量的推動下,正在加速膨脹而不是先前認為的減速膨脹。這一驚天發現使暗能量這一概念被廣泛接受,宇宙標準模型變為前70億年在引力作用下減速膨脹,70億年後由於排斥性萬有引力(暗能量)佔據上風,宇宙開始加速膨脹。此後在WMAP衛星和普朗克衛星的幫助下,最終確定暗能量在宇宙中的比例為72.8%或68.3%,越來越多的科學家相信宇宙將一直膨脹下去,直到大撕裂或熱寂狀態的到來。三位科學家也因此獲得了2011年的諾貝爾物理獎,以及格魯伯宇宙學獎和基礎物理學突破獎。


但現在,宇宙加速膨脹的結論將可能再次逆轉,暗能量也許會從宇宙中被驅逐出去。英國牛津大學物理學家蘇比爾·薩卡教授領導的小組在研究了10倍於當初,多達740顆Ia型超新星的數據後,在最新出版的《自然科學雜誌》上發表了一篇論文,認為宇宙目前處於恆定膨脹速度,並未在暗能量的作用下加速膨脹,暗能量促進宇宙加速膨脹是「不可靠」的結論,此前的暗能量理論是過於簡化的理論模型。薩卡教授還提示說,目前天文學的基本理論正是建立在這個不穩固的基礎上,需要進行徹底修改。

如果薩卡教授的結論被廣泛接受,人類將失去三分之二的宇宙,暗能量將被驅逐,宇宙學常數這一愛因斯坦提出又被他否定的思想幾經波折,仍將被無情拋棄,混沌即將到來,無數科學家又將在十字路口徘徊。不過我們可能只是被暗能量撞了一下腰,每犯下一個錯誤,離真理就更近一步,相信在科學家們的不懈努力下,那個愛因斯坦期待的,只有一英寸長卻能揭示整個宇宙奧秘的公式,終將呈現在我們面前。


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