宇宙1亿年后或转为缓慢收缩

宇宙大爆炸数亿年后早期恒星形成的艺术图。图片来源：美国趣味科学网站

美国科学家在最新一期《美国国家科学院院刊》上撰文称，他们通过对暗能量性质的建模，并对模型进行分析后发现，在经过大约138亿年不断膨胀后，未来不到1亿年内，宇宙可能会停止膨胀并开始缓慢收缩。

自20世纪90年代以来，科学家已经了解到宇宙正在加速膨胀，星系之间的距离现在比数十亿年前扩大得更快。导致这一现象背后的神秘力量被称为暗能量。暗能量似乎与引力相反，将宇宙中大多数物体推得更远而非将它们拉在一起。尽管暗能量约占宇宙总质能的70%，但其性质仍然是个谜。

阿尔伯特·爱因斯坦认为，暗能量是一个宇宙常数，一种编织在时空结构中的形式不变的能量。如果是这样，暗能量施加的力永远不会改变，那么宇宙应该永远继续膨胀（并加速）。但1998年，此次研究合著者、普林斯顿大学理论科学中心主任保罗·斯坦哈特等人提出了一种不同的理论认为，暗能量并非恒定的自然力，而是一种叫做精髓的实体，会随时间的推移而衰减。

在这篇新论文中，包括斯坦哈特在内的3位科学家试图根据过去对宇宙膨胀的观测，对暗能量的性质进行建模。结果发现，尽管宇宙已加速膨胀了数十亿年，但暗能量的斥力可能正在减弱，宇宙的加速膨胀可能会在未来6500万年内“迅速”结束，在1亿年内，宇宙可能会完全停止膨胀，进入缓慢收缩的状态。斯坦哈特说：“这将是一种非常缓慢的收缩，宇宙需要几十亿年才能达到现在大小的一半。”

斯坦哈特表示，从那时起，宇宙可能会发生两种情况：要么持续收缩，直到在一次大“紧缩”中崩溃，结束时空；要么收缩到刚好与原始状态相似的状态，然后发生另一次大爆炸，或者一次大“反弹”，从旧宇宙的灰烬中创造出一个新宇宙。

加拿大不列颠哥伦比亚大学物理学和天文学教授加里·辛肖表示，由于该模型仅依赖于过去对宇宙膨胀的观测，而且宇宙中暗能量的性质仍是未解之谜，因此最新研究提出的假设目前无法验证。宇宙未来的命运如何，只有时间会告诉人们答案。