暗能量:愛因斯坦犯下的失誤,它是怎樣控制宇宙命運的?

2021-01-13 古今奇聞雜談

在愛因斯坦第一次提出廣義相對論這個概念的時候,他增加了一個固定數字,這個數字成為宇宙常數來穩定宇宙。後來他卻說這是他有史以來最大的食物,因為最近有物理學家想到這個數字,意識到宇宙中的常數很可能代表其他的東西,那就是暗能量。但是這種神秘的能量是否必須穩定不變呢?

暗能量是現代科學最大的奧秘之一,我們知道它在宇宙中佔有68%,而在整個宇宙中它和暗物質佔95%。但除了這些,我們什麼也不知道,暗物質很容易被認為是一種空白空間的能量密度,但是在天文學家看來,暗物質揭示了宇宙的另一個秘密——加速宇宙的膨脹。

對於加速膨脹,許多人最有可能的解釋是,宇宙中存在著一種能克服重力而把宇宙推開的巨大力量,即暗能量。現在,我們還處在試圖解開這些謎團的早期,大部分科學家現在都認為,宇宙中暗能量的總量是恆定的,佔總暗能量的68%。但是有些理論認為這是不對的。暗能級會隨時間而改變。

假如暗能量的含量在宇宙中突然增加,第一個問題是這些增加從哪裡來?

按照能量守恆定律,宇宙是一個封閉系統,能量不能被創造或毀滅。自大爆炸以來,宇宙中的能量一直存在,而且永遠不會有「額外的能量」出現。

但如果像有些人所想的那樣,暗物質的增加一定來自某處。有關「某處的理論」有很多種。也許來自平行世界的能量滲入了我們的宇宙,或者看起來不能解釋的能量,其實來自於宇宙中一個未知的區域。但在其他地方,也有研究表明暗能量可能是通過增加暗物質的轉化而產生的。如此一來,在同樣的過程中,暗物質最終能在減少可見物質總量的同時,由可見物質轉化而來嗎?迄今為止,我們還沒有證據證明這一過程。

但是愛因斯坦的能量公式表示,物質和能量之間是可以相互轉換的,如果暗能量在轉變的時候增多,那麼我們的宇宙可能會逐漸消失,雖然不會以非常明顯的速度但卻非常真實。

宇宙膨脹

不管從哪裡來的暗能量,我們對於暗能量的主要認識仍然是,它是宇宙加速膨脹的原因。所以當暗能量增加時,它的擴張速度也會加快。如此糟糕的一個原因是它減少了人類進入太空的可能性。

當宇宙膨脹的時候,星系間的距離就會越來越遠。也就是說,雖然我們正在研究如何進行太空旅行,但我們需要完成的宇宙旅程卻越來越長。確定暗能量的增加將意味著我們需要更新當前對基礎物理的理解,從而在這個領域引發一場革命。從另一方面說,如果暗能量等於可見物質消失的理論得到了證實,那麼未來的現實就會徹底崩潰。

從另一個方面來說,我們將知道宇宙在以比我們之前預測的更快的速度擴張,似乎宇宙本身也在儘量避免使有智慧的生命彼此接觸。即使人類擁有光速飛行的技術,當宇宙以超過光速的速度擴張時,星系間的距離也將成為不可克服的障礙。宇宙空間的聲音會變得更安靜,最終會自我毀滅。

暗物質是一種神秘的物質,它可能是愛因斯坦的宇宙常數,但並非一定。宇宙中坐擁無限可能性,又有誰能夠預測未來的事情,也許答案就在你心裡。

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