嘟嘟聊科學:宇宙的終結是什麼,膨脹還是坍縮?

2021-01-19 嘟嘟聊科學

大家好,你們的嘟嘟姐又來了!今天嘟嘟要給大家講的是流星雨,如果你們有哪些感興趣的話題就在評論下方留言吧!世界好大,奇妙的事情每天都有,我們一起去發現。事實上描述宇宙可以有兩個參數,一個是宇宙空間曲率叫做k,還有一個是宇宙學常數。如果這個k等於零也就是歐幾裡得的空間;如果宇宙學常數為正,那麼就表示一種排斥力,當它為負的時候就表示一種吸引力,當它為零的時候表示靜態,其實很簡單。

那麼當宇宙學常數小於零的時候,不論這個曲率k取多少,宇宙都會收縮;而當宇宙學常數等於零的時候就是愛因斯坦的靜態宇宙,它就是不穩定的狀態,所以說大部分的情況下宇宙都會是膨脹的結果。為了表述得更為清楚一些,1967年愛德華哈裡森將這兩個參數的取值所對應的宇宙未來總結成一張圖表,非常的直觀,這可以稱得上是宇宙大集錦,各種各樣的可能性,那麼勒梅特的宇宙模型是不是精確的描述了現實宇宙呢?

基本上是準確的,我們可以先說這樣子一個結論吧,現在我們將宇宙學常數理解為宇宙的真空能,宇宙始於大約138億年前,早期的宇宙尺寸是很小的,膨脹的行為是不受真空能的影響,隨著時間的推移宇宙逐漸開始轉型了,當達到當今宇宙57%大小的時候,真空能的作用開始顯現出來了,宇宙膨脹的速度就會變得比較緩慢,當宇宙大小達到現在的73%的時候,宇宙從減速膨脹變成了加速膨脹,而這件事情大概發生在45億年前,剛好是咱們地球形成的時間。

未來的宇宙看上去好像無非就是三種大方向:一種就是停止膨脹隨即坍縮,一種是加速膨脹,還有一種就是維持現有的膨脹,由此就誕生了許多的假設。比如說第一個是宇宙大收縮論,認為引力最終會導致宇宙的膨脹變慢停滯,隨後開始收縮,不可阻止,最後再次形成無限密集的起點,徹底摧毀任何事物。簡單來說我們就會被擠死,可能還會被先燙死了。

第二是宇宙大反彈,而這個理論和宇宙大收縮論有點類似,但是相對來講還比較樂觀,是說引力會將所有的物質壓縮成足夠小的空間,而快速壓縮的力量足以啟動另一次宇宙大爆炸,宇宙萬物可能不會被徹底的摧毀,有機會再獲重生。第三個,與此類似的是宇宙循環論,也就是說宇宙會持續的膨脹和收縮,循環的往復,我們所處的只是無數次循環中的一次而已,但是即便是每一次都誕生人類,估計在循環當中也會滅亡的。

第四種是熱寂說,這個好像大家聽說過,這種理論認為引力最終是無法遏制宇宙的膨脹,而且會逐漸的失控,因此宇宙會逐漸出現出指數級的膨脹,根據熱力學第二定律,我們都知道隨著恆星一個一個的熄滅,宇宙當中的熱量會均勻地分布到空間當中,如果沒有了熱量的傳遞,那等於就沒有了信息的傳遞,宇宙將會死寂一片!這個時候宇宙可能還在,但是我們怎麼再去定義它的這個「在」,因為真正的是毫無生氣了!

第五種說法是宇宙大撕裂,宇宙會加速的膨脹,那麼到了最後所有物質的引力都完全無法抗衡宇宙的膨脹,所有天體都會隨著時空的膨脹而被撕裂,大家想像一下我們身體的原子分崩離析,這個真的是慘不忍睹了,當然了還有一些其他的理論多元宇宙、時空屏障、黑洞吞食論......,真的太多了,比較亂也比較雜,不過這些理論都不是太靠譜,也不是主流觀點,所以我們就不多說了,主要是常見於各種科幻小說和科幻電影當中。

回到正題,接下來的這個問題非常關鍵,就是咱們現在的天文學家也好,宇宙學家也好,他們的觀測到底支持以上的哪一種結局呢?還有就是宇宙學常數現在到底搞清楚了嗎?今天的文章就到這裡了,在接下來的一段時間嘟嘟每天都會給大家帶來天文小知識的,喜歡天文的朋友就關注嘟嘟吧!

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