宇宙还能“活”多久

2019-02-12 02:01
奇闻怪事 2019年1期
关键词:物理学家宇宙科学家

关于宇宙的命运,目前比较主流的两方观点是:一部分人认为宇宙将会永远膨胀下去;而另一部分人认为宇宙将在未来某一时间开始收缩并导致一场新的“大爆炸”。

2008年,曾有天体物理学小组计算出,目前的宇宙仍将会存在约240亿年。但美国加州大学伯克利分校理论物理学家们认为,在赐予人类光与热的太阳“寿终正寝”的同一时间段,宇宙亦将走向灭亡,而这一事件发生的范围应会在50亿年内。

宇宙最终命运的讨论 

宇宙如何終结?现在物理学上有许多理论。美国加州大学伯克利分校理论物理学家拉法尔·布索及其同事此次所作的最新预测基于“永久膨胀”理论,即宇宙将保持永久的膨胀状态,直至一切都分崩离析。该理论的基础是认为我们的宇宙属于“多元宇宙”体系的一部分。“多元宇宙”由无数个平行宇宙构成,每一个又衍生出无数个更小的宇宙。

“多元宇宙”体系被攻击的问题在于,其间任何可能发生的事件都会发生无数次,或在无限的时间内发生,这使得计算事件发生的概率变得看似不可能,譬如计算“类地行星有多常见”这种问题。

美国塔夫斯大学科学家肯·奥卢姆指出,以往计算正常的概率是“事件A发生两次,事件B发生四次”这种概念,但在“多元宇宙”体系中,这种概念不起作用了,因为不是两次和四次,而是无数次。

然而,拉法尔·布索和同事反驳道:“如果整个宇宙的许多观测者无数次中过彩票,仍然有人说中彩票是不可能的事情,那么他们的依据又是什么呢?”布索亦强调,根据“永久膨胀”理论作出的大多数科学猜测都没有遇到太大挑战,比如爱因斯坦的相对论,研究团队以此为据,指出“永久膨胀”是一个可靠的概念,很难理解有其他理论可以替代它。

为什么是50亿年 

在2008年以前,由美国斯坦福大学理论天体物理学家安德烈·林德领导的一个研究小组曾预测称,现在的宇宙还能存在约110亿年。

而该研究小组2008年利用新型天文望远镜获得的观测数据,发现一些超新星远离我们而去的速度要高于以前的估计值,这表明宇宙膨胀扩张的速度比先前估计的要快。科学家们以此推算,未来宇宙的体积将达到现在的两倍,但宇宙的膨胀不可能永远持续下去,之后它将逐渐坍缩为一个致密的整体,并引起一场新的“大爆炸”。但当时预测称,宇宙仍将会存在约240亿年。

就在近日发表的研究中,拉法尔·布索指出,物理学家通常以“几何截点”数学方法去计算永久膨胀的概率,但“截点”本身以及时间的尽头就成了一个可以发生的事件。虽然布索用数学工具解释现实世界的理论十分奇怪,但研究团队称,根据用于计算截点的方程式计算出,时间本身会在50亿年内结束,即一个拥有137亿年历史的宇宙将在50亿年内到达“截点”。据研究人员解释,如果概率在其中一个平行宇宙中起作用,那一定是实实在在的“截点”令各个宇宙都走向结束。

但布索坦言,源于“多元宇宙”体系中被攻击的固有问题,“永久膨胀”依然难称完美。

此前科学家们已知,太阳拥有45.7亿年历史,作为一颗“人到中年”的恒星,将在约50亿年内踏上生命结束的列车。其将会耗尽核心的燃料,褪下外层气体,膨胀成一颗红巨星,最终形成行星状星云。

在这一事件中,人们最关心的是地球的命运。尽管具体遭遇尚不得而知,但几乎没有科学家认为,地球生命能在太阳踏上死亡列车后幸存下来。

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