宇宙1億年后或轉(zhuǎn)為緩慢收縮

科技日?qǐng)?bào)北京5月5日電 （記者劉霞）美國(guó)科學(xué)家在最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上撰文稱，他們通過對(duì)暗能量性質(zhì)的建模，并對(duì)模型進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過大約138億年不斷膨脹后，未來(lái)不到1億年內(nèi)，宇宙可能會(huì)停止膨脹并開始緩慢收縮。

宇宙大爆炸數(shù)億年后早期恒星形成的藝術(shù)圖。圖片來(lái)源：美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)了解到宇宙正在加速膨脹，星系之間的距離現(xiàn)在比數(shù)十億年前擴(kuò)大得更快。導(dǎo)致這一現(xiàn)象背后的神秘力量被稱為暗能量。暗能量似乎與引力相反，將宇宙中大多數(shù)物體推得更遠(yuǎn)而非將它們拉在一起。盡管暗能量約占宇宙總質(zhì)能的70%，但其性質(zhì)仍然是個(gè)謎。

阿爾伯特·愛因斯坦認(rèn)為，暗能量是一個(gè)宇宙常數(shù)，一種編織在時(shí)空結(jié)構(gòu)中的形式不變的能量。如果是這樣，暗能量施加的力永遠(yuǎn)不會(huì)改變，那么宇宙應(yīng)該永遠(yuǎn)繼續(xù)膨脹（并加速）。但1998年，此次研究合著者、普林斯頓大學(xué)理論科學(xué)中心主任保羅·斯坦哈特等人提出了一種不同的理論認(rèn)為，暗能量并非恒定的自然力，而是一種叫做精髓的實(shí)體，會(huì)隨時(shí)間的推移而衰減。

在這篇新論文中，包括斯坦哈特在內(nèi)的3位科學(xué)家試圖根據(jù)過去對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)，對(duì)暗能量的性質(zhì)進(jìn)行建模。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管宇宙已加速膨脹了數(shù)十億年，但暗能量的斥力可能正在減弱，宇宙的加速膨脹可能會(huì)在未來(lái)6500萬(wàn)年內(nèi)“迅速”結(jié)束，在1億年內(nèi)，宇宙可能會(huì)完全停止膨脹，進(jìn)入緩慢收縮的狀態(tài)。斯坦哈特說(shuō)：“這將是一種非常緩慢的收縮，宇宙需要幾十億年才能達(dá)到現(xiàn)在大小的一半。”

斯坦哈特表示，從那時(shí)起，宇宙可能會(huì)發(fā)生兩種情況：要么持續(xù)收縮，直到在一次大“緊縮”中崩潰，結(jié)束時(shí)空；要么收縮到剛好與原始狀態(tài)相似的狀態(tài)，然后發(fā)生另一次大爆炸，或者一次大“反彈”，從舊宇宙的灰燼中創(chuàng)造出一個(gè)新宇宙。

加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)教授加里·辛肖表示，由于該模型僅依賴于過去對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)，而且宇宙中暗能量的性質(zhì)仍是未解之謎，因此最新研究提出的假設(shè)目前無(wú)法驗(yàn)證。宇宙未來(lái)的命運(yùn)如何，只有時(shí)間會(huì)告訴人們答案。