人类的寿命不过百余年,那么宇宙的寿命究竟能

根据当时的宇宙学家们的最佳猜测,宇宙将存活一段相当长的时间,甚至比一个古戈尔普勒克斯年更长。一个古戈尔普勒克斯年是一个非常惊人的数字—10^10^100(10的10次方的100次方)。一些预测则认为会更久。宇宙寿命有多长关系到我们人类或是我们的后代将会存活多久,除非出现一些过早把人类消灭的灾难。


图解:宇宙的年龄可以通过对哈勃常数以及所含成分的密度参数的测量决定。在暗能量概念提出之前,人们普遍认为宇宙是物质主导的,因而此图中密度参数近似为。注意到一个加速膨胀的宇宙具有最长的年龄,而具有大挤压的宇宙具有最短的年龄。


众所周知,宇宙正在膨胀,但是一个被频繁提及的问题是宇宙的膨胀是否会无限期地持续下去。目前的迹象表明,宇宙的膨胀不仅在发生,它还已一个增长的速度发生着。这可以归咎于一个宇宙范围内的负压,被称为暗能量,宇宙常数,或者称之为精髓。宇宙常数的观点是由爱因斯坦首先提出。


图解:宇宙年龄的修正因子值,这里表现为两个宇宙学参数的函数:重子密度和暗能量。这些参数的最佳符合值用左上角的方形表示,而一个不存在暗能量的物质主导宇宙由右下角的星形表示。


关于宇宙寿命的预言通常与它整体的几何形状有关。它的几何形状是它整体密度的一个函数。一个临界值,欧米茄(ω),在这儿发挥作用。


如果宇宙的密度超过了ω,则它是闭合的,这意味着它有一个球状的空间几何体。在闭合宇宙中,如果一个人走的足够远,那么她将回到起点,就如同在地球上一样。如果其密度几乎与ω相等,那么它则是平坦的,意味着如果没有暗能量,宇宙膨胀的速度会减慢,然后逐渐变为零。如果它的密度比ω小,则它是开放的,意味着它存在一个负的总曲率,无论是否存在暗能量,宇宙都会无限膨胀。


图解:宇宙的最终命运取决于物质密度ΩM以及暗能量密度ΩΛ.


目前,宇宙看上去是平的。从以上分析我们可以知道,只要有足够多的暗能量,无论宇宙几何形状如何,它都会无限膨胀。研究表明,宇宙 含有过多的暗能量。如果宇宙在很长一段时间内继续膨胀,最终银河中超星系团将分裂,其次是局部星团、星系本身,最终是单个恒星和原子。


图解:哈勃超深空再次展现布满星的远古时代,告诉我们远古的星系是什么样子。


然而,如果人类的后代聪明地决定用哪种物质来实例化并增强自己的力量,他们几乎可以无限期地延长它们的存在。例如,即使是黑洞也通过霍金辐射产生一些能量,哪怕恒星已经燃烧殆尽,生命体也可以聚集这些能量并充分利用这些能量的优势。无限期地生活在一个不断膨胀的宇宙中,不会是一件容易的事,但可能比生活在封闭的宇宙中更可取,因为这个封闭宇宙在激烈的内向爆炸中塌陷。


相关天文知识


宇宙的最终命运是物理宇宙学的一个话题,其理论限制允许对宇宙的进化和最终命运进行描述和评估。根据现有的观测证据,决定宇宙的命运和演化现在已成为有效的宇宙问题,超出了神话或神学信仰几乎无法测试的限制。许多可能的黑暗未来被对手的科学假设所预言,包括宇宙可能存在有限和无限,或解释其开始的方式和环境。


图解:绘图显示,宇宙是否稳定,还是只是长寿泡沫,这要依希格斯玻色子与顶夸克的质量而定。直至2012年为止,从兆电子伏特加速器与大型强子对撞机实验数据得到的2σ椭圆,仍旧允许这两种可能结局。


埃德温·哈勃在20世纪20年代至50年代的观测发现,星系似乎正在远离彼此,指向了目前公认的大爆炸理论。 这表明,宇宙大约于138亿年前形成——那时候的宇宙非常小,非常密集,自那时以来,它一直在扩展,并且(平均)变得不那么密集。大爆炸理论的确认主要取决于对膨胀速率、物质平均密度和宇宙中质能的物理性质。


宇宙学家们有一个强烈的共识,认为宇宙是"平的",并将继续永远膨胀。


在确定宇宙的起源和最终命运时需要考虑的因素包括:星系的整体运动、宇宙的形状和结构以及宇宙中包含的暗物质和暗能量的数量。


参考资料


1.Wikipedia百科全书


2.天文学名词


3. wisegeek- Ann


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