宇宙会有终结吗?目前不同的理论给出了不同的回答

文章作者:管理一号 | 2019-04-26
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国际会有完结吗?现在不同的理论给出了不同的答复国际会有完结吗?现在不同的理论给出了不同的答复

北京时刻4月26日音讯,据livescience网站报导,数千年来,人们一向想要知道一个问题的答案,那便是:国际会有完结吗?

美国诗人艾略特在描绘这个国际的完结时写道:“不是爆破,而是啜泣。”但假如你想要得到一个愈加详实的答复,你会发现物理学家们早就在自己的脑际中将这个问题反反复复考虑了无数次,而且现已列出了几种最有或许的结局。

美国新罕布什尔达特茅斯大学国际学家罗伯特·卡德维尔(Robert Caldwell)指出:“在教科书和国际学课堂上,咱们了解到国际的未来存在三种不同的命运走向。”

在其间的一种命运走向中,国际将永久胀大下去,所以其间的全部物质将终究彻底崩溃,变成能量方法存在,国际在幽静中缓慢“死去”,也便是物理学家们常说的所谓“热寂”(heat death);或许,依照第二种命运途径,引力将终究阻挠国际的无限胀大并开端反向缩短进程,终究国际将塌缩,发作一次“逆向大爆破”进程,即所谓“大揉捏”(Big Crunch);除了这两种之外,还有第三条路:国际中的暗能量将导致国际的胀大加快,越来越快,导致无法控制的“大撕裂”(Big Rip)。

在讨论国际的逝世之前,咱们先来看一下国际的诞生。咱们当时的知道是以为时刻和空间都源自国际大爆破——这是一个亚原子规范,超高温,超高密度的点忽然爆破性胀大的成果。当全部开端逐步降温,冷却到必定温度的时分,粒子开端构成,并逐步构建出国际中的那些较大规范上的结构,比方星系,然后是恒星,行星,地球,还有咱们,诞生了。今日大约是国际诞生之后137亿年,但咱们还不清楚国际还可以存在多久。

国际的第一种命运是“热寂”:有一天,国际中全部恒星都将终究耗尽终究的动力,并先后死去,国际中将不再有闪烁的恒星,剩余的仅仅细密的恒星尸身:白矮星,中子星等等。而那些最大质量的恒星死去之后留下的则是黑洞。虽然这些黑洞并不像很多人所幻想的那么“贪吃”,但只需通过满足长的时刻,国际中的绝大部分物质仍是将会被这些黑洞吞噬。这时分,某些奇特的工作就将发作。

已故英国物理学家霍金以为,黑洞并非彻底“只出不进”,而是会发作一种称为“霍金辐射”的特别辐射效应。这种辐射实践上会耗费一部分黑洞的质量,然后导致黑洞发作缓慢的“蒸腾”。英国赫尔大学天体物理学家凯文· 平布莱特(Kevin Pimbblet)指出:在大约10的100次方年之后(对,这是一个很大很大的数字,写出来大约便是1后边跟着100个0),国际中全部的黑洞都将蒸腾消失。此刻的国际将变得一无全部,剩余的只要虚空中的能量。

与之相反,假如依照“大揉捏”理论给出的未来远景,恒星和星系之间的引力效果有朝一日将开端拉拽整个国际,使其开端缩短。整个进程有点像是国际大爆破的逆向进程,这一进程中星系群之间将逐步彼此接近并终究兼并,恒星和行星彼此磕碰,交融,终究整个国际和它其间的全部都将回归到一个体积无限小,密度无限大的点上——就像大爆破发作之前那样。

这样的远景让科学家们天性的觉得喜爱,因为它好像供给了一种传统意义上的对称性。正如卡德维尔所言:“它简单明了。就像你去野餐,然后回来,没有带走什么,也没有留下什么。”

国际命运的第三种,也是终究一种假说,是“大撕裂”。在这种情形下,暗能量将发挥基础性效果。暗能量是一种具有“负引力”的存在,它会反抗重力,并让国际加快胀大,人类现在关于暗能量的实质简直一窍不通。

在暗能量的效果下,国际将加快胀大,直到悠远的星系变得极为悠远,以至于它们宣布的光线再也无法抵达咱们的眼睛。跟着加快继续进行,越来越近的天体都开端连续远去,消失在视界之外——太阳系将被一堵“暗黑之墙”围住——放眼四周,国际一片漆黑,就如一片暗黑的汪洋大海,没有一丝星光。

紧随其后的,是物体自身的崩溃——星系将崩溃,太阳系将崩溃,然后让你的思想继续下去吧——行星将被撕裂,然后是组成全部物质的原子都将被生生扯开,终究,整个国际将被暗能量扯开,全部都将消灭。

哪一种结局最有或许?

看到这儿,很天然的,读者会问:那么依照现在咱们的知道,以上哪一种远景是最有或许发作的呢?因为咱们对暗能量简直还一窍不通,科学家们其实现在还无法判别终究哪一种发作的或许性更大。但卡德维尔等待人类在观测设备方面的前进,比方美国宇航局的“宽视界红外巡天望远镜”(WFIRST),以及不久之后即将开端布置的“大型归纳巡天望远镜”(LSST)将协助人类终究阐明暗能量的行为,或许这将协助咱们更好地猜测国际的终究命运。

关于国际的完结,还有其他一些不那么干流的理论。在已知的物理学规律范围内,有一种观念以为希格斯玻色子——由粒子物理学规范模型预言,并现已在2012年由欧洲核子中心证明其存在,其效果是赋予其他粒子以质量——将消灭这国际中的全部,从理论上来说,这虽然听上去很失常,但却的确是或许发作的。

当2012年初次被发现时,科学家们发现这种粒子的质量大约是质子的126倍。但在理论上,希格斯玻色子的这一质量数值是可以改动的。这是因为国际或许现在并非处于其最低能级状况。整个国际或许处于所谓“不稳定伪真空”状况下,这是相对“真真空”而言的。假如希格斯粒子以某种方法衰变为一种具有更小质量的状况,那么整个国际都将随之转入一种更低能级的“真真空状况”。

假如希格斯粒子忽然之间变得质量更小了,或是其他性质发作了显着改动,那么国际中的全部物质的性质都将随之发作改动。或许忽然之间,电子将不再可以环绕质子运行了,所以原子将不复存在。类似的,光子或许将被赋予质量,所以阳光洒在咱们身上,咱们将感觉淋到雨相同,不过这是“光雨”。作为生物,能在这样的国际里存活下来吗?不知道。

卡德维尔说:“我或许会将其称作某种因为粒子物理环境引发的灾祸。它并不会直接导致国际的消灭,它仅仅让生命是否还能在其间生计变得非常不确定。

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