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第36节:宇宙的结局 大爆炸后187亿年向前(1)

大爆炸:宇宙通史 作者:(英)帕特里克·摩尔


第七章 宇宙的结局 大爆炸后187亿年向前

宇宙的最终命运是什么?现在还很难在一系列可能性中给出选择,但是答案必定依赖于宇宙中两个博弈量的相对强度——引力和使宇宙加速的力(称为“宇宙常数”)。我们先来看看引力获胜时宇宙的未来如何。膨胀将趋于停止,然后逆转过

来。我们不会再看到星系远离我们、光谱红移,相反,它们将靠近我们,我们会观测到蓝移的光谱。宇宙的温度会上升,星系团之间的碰撞也将更加频繁。

夜空开始变亮,最终整个宇宙将在“大坍缩”(Big Crunch)中走向终结,就像是大爆炸反过来一样。

那时会发生什么?也许宇宙会重新缩成一团,以至坍缩成为下一轮大爆炸的开端,如此反复以至无穷。我们曾不得不假设宇宙有一个创生时刻,时间从那时开端,而这种宇宙的大轮回可以让我们从这个假设中解脱出来,在某种程度上,这一想法令人欣慰。

不幸的是,现在的理论认为“大坍缩”永远也不会发生。原因很简单,宇宙中的物质实在太少(即便把暗物质包括在内),不足以使膨胀逆转。引力还不够强大,而其博弈者——宇宙常数——的存在,只会把事情弄得更糟,看来宇宙将永远膨胀下去,而且膨胀得越来越快。接下来将发生什么,取决于“宇宙常数”的大小,但它真的是个常数吗?至今我们还没有证据来给出定论。目前,我们对它的所知仅限于知道它的斥力作用是恒定的,因此让我们暂且作此假设,并且看看将要发生些什么。

永不停息的膨胀

在我们的太阳冷却、死亡很长时间之后,宇宙中许多其他恒星光彩依旧,此时星系团之间的距离正不断增大。一般认为,在星系团内,成员星系之间的距离相对较小,引力仍然起着支配作用,足以把它们约束在一起。但是,各个星系团之间的距离极远,宇宙常数导致的斥力会使得团与团之间的距离不停地增加。站在不同的星系中互望,对方都将变得暗淡异常,甚至在星系团内部,情况也在发生变化。随着时间流逝,光芒灿烂的恒星将在爆发中走向死亡,只留下暗淡的遗迹,同时黑洞的数目也将增加。可供形成新恒星的物质越来越少,星系的亮度在经历最初的平缓下降后,开始加速下降,步入黑暗。

大约在1013年后,恒星停止辐射,所有的核能都消耗一空。引力效应持续起作用,黑矮星之间的近距离交会事件连绵不绝。一颗围绕着星系中心旋转的恒星将由于辐射引力波而损失能量,与其他许多恒星一道,慢慢向星系中心的黑洞靠近,最终结果就是形成一个超大质量黑洞。同样的基本规律或许也可以应用到超星系团的成员星系团上,例如由本星系群和室女座星系团组成的超星系团中,所有的物质正在向中心集中。


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