大撕裂

大撕裂

有一些宇宙學家認為,暗能量密度可能會隨空間增大而增大(暗能量被大部分人認為是恆定不變的,後來有人假設暗能量可能會變化)。他們把這種暗能量稱為幻能。在暗能量密度越來越大時,我們將會看到宇宙的一種極為慘烈的結局——大撕裂。大撕裂後,宇宙將越來越受到暗能量的控制,並且膨脹的加速度將會越來越大。當宇宙膨脹的加速時,與大淒涼類似,任何留在地球上的觀測者看到的星系將越來越少。 隨後,幻能將把被萬有引力束縛在一起的天體剝離開來,宇宙中任何靠萬有引力支撐的東西都將發生分裂,所有物質都將被撕碎。由於幻能不斷增加,在宇宙終結前大約1年,它將把我們的地球扯離開太陽系。在宇宙終結之前1小時,幻能將撕碎地球。 這就是大撕裂。不過,你現在還完全不必因此感到煩惱。據有關宇宙學家說,“大撕裂將來即使真的發生,也不會早於550億年以後”。有的計算表明:大撕裂如果可能發生,它將發生在900億年以後。 大撕裂究竟究竟會不會發生,以及什麼時候發生,在宇宙學家中間還存在著激烈的爭論。因為“假象能量”暗能量現在還未充分的證據證明存在.現在他們正在對暗能量做深入的理論研究和觀測測量,以確定它的密度究竟是在減小,還是保持不變,或者在不斷增大。還或許像某些專家認為的那樣,暗能量是可形式轉換的。

觀點提出

大撕裂 大撕裂

2003年5月,美國新罕布夏達特茅斯大學的物理學家羅伯特·卡德威爾提出了這種宇宙“壯烈”死亡的觀點。

卡德威爾告訴英國《新科學家》雜誌說,“直到2003年3月前,我們還認為宇宙可能有兩種結局:向內收縮擠壓崩潰,或者無限地膨脹,密度無限地稀釋,現在我們認為可能還存在第三種可能————‘大撕裂’(Big Rip,相對於宇宙起源‘大爆炸’Big Bang)。”

宇宙將在數百數千億年後毀於更為可怕的“大撕裂”。卡德維爾稱,到時,由宇宙暗能量質變生成的“幻能”將撕裂宇宙中的一切物質,哪怕是一顆微小的原子核。

理論依據

宇宙是否發生大撕裂,取決於神秘暗能量的性質。

暗能量是一種稱為“假想能量”的神秘物質。在暗能量的影響下,失控的宇宙膨脹可能變得更加激烈,宇宙擴張得越來越大,離我們這個星球越來越遠,直到各種星系的光線無法達到地球。

人們已知宇宙正在加速膨脹。大多數物理學家認為,這種加速狀態很可能保持不變或隨時間減弱,而考德維爾持不同觀點,認為暗能量可能更加強烈地引起膨脹增長,甚至超乎人們想像。

考德維爾和他在美國帕薩迪納加利福尼亞技術研究所的同事,已經計算過需要多大的暗能量可將宇宙推向毀滅境地。他們發現,當暗能量如果增加時,它的排斥力變得非常強,足以撕開所有堅固的星系,從銀河系開始,一直到恆星、行星和原子全都撕裂。

打個比方,把宇宙膨脹比作吹起的氣球。這個氣球變得更大時是星系膨脹的描述。一個個星系在上面。當宇宙膨脹時,每一個其它的星系都遠離我們。一般的膨脹,各個星系保持著相同的排列,但是如果有超級加速膨脹,這時單個星系會自己膨脹,----如果你足夠快的吹起它來描述"大撕裂",那么氣球將爆炸。那個象時空,並即將結束.我們將聽到氣球砰的一聲,一個洞在氣球上.那就是"大撕裂".

影響

考德維爾說,過度膨脹的宇宙可能隨著一聲“哭泣”而毀滅是公認的常識,但他對宇宙如此激烈地毀滅仍感到吃驚:在最極端的情況下,550億年以後可能發生宇宙大撕裂,最後甚至連原子核也可能被撕開。銀河系的破壞先於這種毀滅600萬年,而原子在大撕裂前10~19秒鐘內被撕成碎片

根據卡德維爾的理論,宇宙末日離2003年大約還有550億年,如果人類還能生存550億年的話,我們將看到:到宇宙毀滅前6000萬年時,銀河系的星星也離我們而去。當人類連太陽系中的行星都無法看見的時候,宇宙離最後毀滅還剩3個月的時間。當地球也開始被撕裂的時候,宇宙的毀滅已近在咫尺。當原子和原子核也被撕成碎片,離宇宙徹底毀滅只剩倒數幾秒。

另一位認為可能有暗能量存在的英格蘭天文學家說,如果有人能生存下來,他們可能在最後1毫秒觀察到所有過程,當宇宙排斥力達到人體的抗拉強度時,人類也將被撕裂。他補充說,“這不見得有可能,但也不能證明它不可能。”

理論前景

如果卡德維爾的理論是正確的,那么科幻小說中的蟲洞和時光隧道等都可以立即進入科學研究的領域。

事實上,要證明卡德維爾“大撕裂”的理論,還得依賴於將來發射的一顆“超新星加速度探測衛星”,只有通過它傳回的數據,科學家們才可以進行正確的計算和研究,從而推算出暗能最後是否會徹底毀滅我們的宇宙。

超新星加速探測器其實是一顆計畫在21世紀最初10年發射的衛星,它可以精確地測量幾千顆超新星遠離地球的速度,因而有助於研究暗能量怎樣隨時間而發生變化。

大多數物理學家大概不會去搜尋暗能量,這是因為如果有它們存在,就會出現難以解釋的理論問題,例如,愛因斯坦的引力理論就曾預測存在穿越時空隧道的短小蟲洞,這種蟲洞通常關閉得非常快,以至人們不會注意。但是,暗能量某種情況下的排斥力可能強大到足以打開這些蟲洞,甚至可以打開到足夠的寬度,讓那些比光速還快的宇宙飛船通過,這就出現了稱為“時間機器”的幽靈和它們引起的各種悖論,物理學家認為這些悖論很難解釋清楚。

注釋:這種理論僅為猜想,假設.

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