有媒體(ti) 報道，一個(ge) 國際研究團隊近日發表論文稱，他們(men) 從(cong) 暗物質和暗能量的角度分析後得出結論，宇宙的壽命至少還有1400億(yi) 年。目前，宇宙起源已經有公認的理論，認為(wei) 宇宙起源於(yu) 約138億(yi) 年前的大爆炸，隨後開始膨脹演化。但關(guan) 於(yu) 宇宙如何走向終結，理論假說卻多種多樣。

正如有人說:“我不想知道我是怎麽(me) 來的，我就想知道我是怎麽(me) 沒的。”對於(yu) 宇宙究竟會(hui) 怎麽(me) 走向終結，科學家們(men) 苦苦探尋，提出了“大坍縮”“大撕裂”“大凍結”“大吞噬”等各種假說。

“大撕裂”假說

暗能量不斷增加使宇宙分崩離析

“宇宙的最終命運（或稱為(wei) 宇宙終極命運）是物理宇宙學研究的重要問題之一，目前看來它主要依賴於(yu) 宇宙的空間幾何結構以及暗能量的性質，宇宙終極命運的假說主要包括‘大撕裂’‘大凍結’和‘大坍縮’。”10月24日，中國科學院國家天文台副研究員陳雲(yun) 在接受科技日報記者采訪時說。

說起宇宙的空間結構，陳雲(yun) 介紹，其包括平直、閉合和開放3種可能性，可以分別類比於(yu) 平麵、球麵和馬鞍麵。而暗能量則是宇宙中均勻彌漫的一種克服物質（包括普通物質和暗物質）所產(chan) 生引力的“負引力”。暗能量的性質通常用它的狀態方程（就是壓強與(yu) 密度之比）來刻畫。不同的暗能量模型下暗能量的狀態方程不同。有些模型下暗能量的狀態方程是不隨時間變化的常數，而這個(ge) 常數可能等於(yu) -1，也可能大於(yu) 或小於(yu) -1；還有些模型下暗能量狀態方程是隨時間變化的，就是說狀態方程可能由大於(yu) -1隨時間演變為(wei) 小於(yu) -1，也有可能由小於(yu) -1變為(wei) 大於(yu) -1。暗能量狀態方程等於(yu) -1時它的密度是不隨時間演化的常數，大於(yu) -1時密度會(hui) 隨著時間的增加而減小，而小於(yu) -1時密度會(hui) 隨著時間的增加而增大。

由此，陳雲(yun) 表示，“大撕裂”假說認為(wei) 如果暗能量是狀態方程小於(yu) -1的“幽靈暗能量”，那麽(me) 它的密度就會(hui) 隨著時間增加而增加，從(cong) 而導致宇宙膨脹的速度越來越快，那麽(me) 隨著宇宙的不斷膨脹，宇宙中的所有物質（甚至時空本身）最終都會(hui) 被逐漸撕碎，瓦解為(wei) 不受束縛的基本粒子和輻射。

暗能量的確是宇宙間最神秘、最豐(feng) 富的能量形式之一，約占宇宙68.3%的質能，但物理學家真的對它了解不多。上世紀90年代發現暗能量之前，物理學家認為(wei) 因大爆炸而產(chan) 生的宇宙膨脹正在減緩甚至停止。此後，通過對超新星的觀測，天體(ti) 物理學家們(men) 才意識到其實宇宙膨脹正在加速，並且有研究人員對110億(yi) 年前形成的星係進行測繪，發現宇宙正以過山車的速度膨脹。

    樸茨茅斯大學的馬特·皮爾博士解釋說，年輕時期宇宙的生長因引力的影響變緩，但在過去50億(yi) 年時間裏，宇宙卻開始快速膨脹，原因就在於(yu) 一種神秘的力——暗能量。如果暗能量不斷增強且持續擴散，就會(hui) 推動星係相互分離，緊接著推動行星遠離恒星，並造成一係列類似變化。最終，暗能量會(hui) 強大到把原子核從(cong) 原子中撕扯出來，並撕裂宇宙間存在的一切，使宇宙分崩離析。

“大凍結”假說

宇宙溫度趨近絕對零度生命不複存在

另一種比較典型的宇宙終結假說就是“大凍結”了。

陳雲(yun) 指出，“大凍結”也被稱為(wei) “熱寂”（heat death）。這種假說認為(wei) 宇宙最終會(hui) 演化到一種沒有熱力學自由能的狀態，也就是說宇宙達到一種熱力學平衡（即具有最大熵）的狀態，同時宇宙溫度也趨近（但並未達到）絕對零度，從(cong) 而任何宏觀物理過程和生命都不複存在。在暗能量存在的情況下，不管宇宙空間幾何結構是什麽(me) 樣的，“大凍結”都有可能發生。就算沒有暗能量，如果宇宙空間幾何結構是平直或開放的，“大凍結”也可能出現。

“大凍結”假說認為(wei) 在宇宙年齡為(wei) 1萬(wan) 億(yi) 至100萬(wan) 億(yi) 年期間恒星會(hui) 正常形成，但隨後恒星形成所需的氣體(ti) 逐漸被消耗殆盡，從(cong) 而使恒星停止發光，整個(ge) 宇宙將逐漸陷入黑暗之中，隨後黑洞將主導整個(ge) 宇宙, 但是接下來黑洞自身也會(hui) 因為(wei) 霍金輻射（指來自黑洞的光和粒子輻射）而消失，然而再接下來宇宙是一直處於(yu) 這種“大凍結”的狀態，還是走向其他狀態，還不得而知。

有科學家表示，人們(men) 在煎蛋時，將一枚雞蛋打碎放入煎鍋，雞蛋將無法恢複之前的形狀。同樣宇宙也是這樣，伴隨著不斷進化——熾熱氣體(ti) 逐漸形成恒星、行星，孕育人類和各種生命，熵（物理概念，用於(yu) 度量無序程度）也在逐漸增加。而且一旦宇宙走向無序，就很難停止或反轉，就如食物會(hui) 腐爛、金屬會(hui) 生鏽、人類會(hui) 消亡一樣。熵不斷地增加，當宇宙中的紊亂(luan) 達到最大程度時，“大凍結”就會(hui) 來臨(lin) 。一旦熵達到它的最大值，所有能量將被均勻地分布在整個(ge) 宇宙內(nei) ，但任何可重複使用的能量或熱量將不複存在，這意味著消耗能量的過程將不再繼續。從(cong) 根本上說，宇宙間的一切終將停止運轉。

陳雲(yun) 說：“由於(yu) 暗能量的本質屬性尚且不知，因此，宇宙未來的命運可能是‘大撕裂’，也可能是‘大凍結’，同時也有可能是先發生‘大凍結’再進入‘大撕裂’。”

“大坍縮”假說

宇宙膨脹速度不斷變慢從(cong) 而發生坍縮

一些科學家認為(wei) ，如果宇宙內(nei) 的物質隨著時間推移不斷減少，大坍縮便會(hui) 出現，導致引力成為(wei) 占據支配地位的力。引力導致宇宙收縮，其結果是恒星、星係和行星相互撞擊，宇宙發生塌陷，這就是“大坍縮”假說。理論物理學家表示，宇宙內(nei) 的一些區域已開始塌陷，這種塌陷將最終吞噬宇宙其他區域。

在陳雲(yun) 看來，“大坍縮”假說認為(wei) 由於(yu) 物質的引力作用宇宙的膨脹速度會(hui) 不斷變慢，從(cong) 而終將停止膨脹並發生坍縮。然而在坍縮之後又將發生什麽(me) ，尚不能確定；其中一種可能性就是宇宙坍縮到它的初始狀態並再次發生大爆炸，從(cong) 而使得宇宙處於(yu) “大爆炸”到“大坍縮”再到“大爆炸”這樣一種循環的狀態。不過最近的宇宙學觀測都表明宇宙的膨脹速度不僅(jin) 不會(hui) 變慢，而且由於(yu) 暗能量的作用膨脹速度在不斷加快。簡而言之，目前的觀測數據不支持“大坍縮”假說。

“此外，關(guan) 於(yu) 宇宙終結還有‘大吞噬’假說，我認為(wei) 是沒有科學依據的純假想。”陳雲(yun) 說，“大吞噬”假說認為(wei) 宇宙中的黑洞會(hui) 逐漸吞噬掉所有天體(ti) 和物質，並發生大黑洞吞噬小黑洞，最終整個(ge) 宇宙隻剩下一個(ge) 超級大黑洞。這種假想不可信的理由很多，其中最主要的有3條：一黑洞隻會(hui) 吞噬掉進它視界內(nei) 的物質，視界外的物質是不會(hui) 被吞噬掉的；二黑洞並不是隻進不出的，比如,星係中心的黑洞在吞噬物質的過程中，通常也會(hui) 產(chan) 生沿轉軸方向向外的噴流，噴出來的物質又為(wei) 產(chan) 生新的恒星和星係提供了原料；三在暗能量主導的時期，由於(yu) 暗能量的負壓作用，相距較遠的黑洞是不會(hui) 發生碰撞的，也就是不會(hui) 出現互相吞噬的情況。

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