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宇宙的未来  

2017-11-26 22:36:53|  分类: 科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自邓老师《宇宙的未来》

宇宙的未来

 

近年来,宇宙加速膨胀现象已获得充分的证据肯定。但天文学家还面临另一个问题:到底让宇宙膨胀加速的机制为何?目前天文学家以「黑暗能量」来描述这种未知的神秘力量。

 

研究推测,宇宙是由 28.5%的物质与 71.5%的「黑暗能量」(Dark Energy) 所组成。在 28.5%的物质中,一般物质只占了4.5%,另外24%是神秘的「黑暗物质」(Dark Matter)。而「黑暗能量」一般认为就是推动宇宙加速扩张的一种斥力。爱因斯坦在广义相对论中曾提出过这种斥力,或称反重力 (Antigravity),当时爱因斯坦将之称为「宇宙常数」(Cosmological Constant)

 

如果宇宙一直加速膨胀下去,将来会变成怎样?

50亿年以后,太阳核心部分的氢原子将大部分融合成氦原子,少部分氦原子融合成质量更大的原子,如碳氧等。这时核聚变 (fusion),主要发生在太阳表层,使得太阳表面温度升高而膨胀到达金星轨道附近,水星金星可能都被太阳吞噬。地球将被太阳烤熟,大气和水都将被太阳风吹到太空。地球的生命将不复存在,人类势必移民其他星球。当然,这和宇宙空间的膨胀无关。

 

你会问:既然宇宙空间在加速膨胀,太阳和地球的距离,不是会增加吗?

答案是不会。

因爲在“短距离“之内,重力的影响力超过黑暗能量 (反重力)。以我们的银河为中心,半径250万光年之内,大约有49个星系,最大的是我们的银河星系 (Milky Way) 和仙女星系 (Andromeda)。我们银河附近的“邻居“星系们,合称 "本地集团" (Local Group)。本地集团范围内,重力超过反重力,星系们会渐渐靠拢,而其他遥远星系则会因爲空间膨胀而渐渐远离。50亿年以后,仙女星系将会开始与银河星系会合,如果那时人类还没灭亡,他会看到仙女星系充满了地球的夜空。

 

再过几百亿年,银河星系和仙女星系,以及本地集团的其他小星系,全部融合成一个巨大的球状星团,其他的星系飞逝而去。由於宇宙空间膨胀速度超过光速,其他星系的光线永远到不了地球或是人类的新殖民地。那时的人类会认爲宇宙的范围就是这个超级球状星团,其他地方空无一物,无边无际,无始无终,就像上世纪初期,人类认爲宇宙就是银河系这麽大,其他空无一物一样。宇宙恒久论 (Steady State) 又将成爲主流思想。

 

再过千百亿年,这个超级球状星团的恒星一个个燃烧完毕,整个星团塌陷成一个大黑洞。

也许又是一个新宇宙的开始?

 


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