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宇宙中的万物会逐渐自我撕裂

2016-11-15   标签:宇宙    来源:newscientist.com
包括银河系在内的所有星系都会被撕裂——万物都将扭曲形变。
Dark energy could force the universe to gradually unzip itself

宇宙中的万物会逐渐自我撕裂
探寻宇宙的终点将变得有趣起来了。很多数据都倾向认为,宇宙会逐渐淡化为一个宁静而永冻的被遗忘之地。但是,一项新的分析认为,从星系到原子,宇宙中的万物无不能逃脱逐渐自我撕裂的命运。或者说,这还是个谜团。

我们知道,宇宙中有大量的暗物质,而暗物质只通过重力作用于普通物质。而暗能量——一种神秘而又隐蔽的力量——可以加速宇宙的延展。

葡萄牙里斯本技术大学的 Mariam Bouhmadi-López表示,现在看来,随着宇宙的发展,暗物质的分布似乎随之被撕裂。

根据暗物质活动的不同,宇宙的终结可能有多种方式。认可程度最广泛的一种说法是,暗物质导致宇宙延伸加速,直到星系、星球和原子相互之前都隔得越来越远,直到不能相互影响——这时候,就是宇宙的大冻结。

但如果暗物质的活动互不相同,宇宙的延展率就不会随着时间而持续上升,只会撕裂万物。

在这种情况下,暗物质会变成一种神秘的“幽灵”形态。它会随着时间的增长而变得更加稠密。由于通常的说法是,宇宙的密度会随着时间而降低,那么上述情况就与该说法相悖。

美国新泽西州普林斯顿大学的David Spergel表示,如果发生那样的事情,我们将对未来一无所知。“但是这种可能性也不是没有。”

Bouhmadi-López以及两名毕业生:Imanol Albarran和João Morais研究了宇宙撕裂的三种不同方式:大裂口、大裂口附带小型裂缝、以及零碎的小型裂缝。主要的不同点在于,撕裂的方式差异:如果是以大裂口形式撕裂,那么宇宙会在未来的某个定点猛然自我撕裂;但若是小型裂缝,宇宙撕裂的过程会更漫长、更渐变。Bouhmadi-López 表示,“它们的共同点就是,包括银河系在内的所有星系都会被撕裂——万物都将扭曲形变。”

通过观察物质凝结的方式,我们可以推测宇宙会走向哪种撕裂方式。在宇宙中的某处,暗物质和普通物质都是浓缩存在的。这些聚集在一起的物质引起重力变化,从而导致时间在不同区域中的流逝速度产生差异。这就意味着,在宇宙的某点,暗物质作用的速率有所不同。

Bouhmadi-López和他的同事通过威尔金森微波各向异性探测器以及高分辨率普朗克卫星,研究了这些区别。值得一提的是,普朗克卫星在2015年绘制出了最新的宇宙概览图。

他们总结道,最可能的景象就是小型裂缝式撕裂。在这种情况下,宇宙的延展会有所减缓。因此,我们会经历缓慢撕裂的过程,而不是洪水猛兽般一股脑炸开。

小型裂缝说的创始人,田纳西州范德比尔特大学的Robert Scherrer表示,“小型撕裂说中存在一些独特的信号,在未来,我们可能会利用到这些信号以区别宇宙的未来。”

但是大裂口说的提出者对这种说法存疑,他表示:“目前看来,我们根本不能区分开这些说法的征兆。我认为,他们用一种模型推翻另一种模型的做法是不合理的。”不过在宇宙崩坏之前,我们还有很多时间去查明真相。


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