宇宙持續(xù)膨脹,專家稱最終將解體死亡
來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-06-29 14:59:29
有個說法指出,宇宙會耗盡能量并停止膨脹,恒星、星系、行星和所有原子都會開始塌縮,緊縮成針尖大小,這被稱為大坍縮。
要了解宇宙是否會發(fā)生崩塌,科學(xué)家就必須先弄清,宇宙是否仍在膨脹,或膨脹的速度是否正在減慢。
通過測量1A型超新星的亮度,科學(xué)家就可以研究宇宙的死亡 。
我們身處的宇宙已有近140億歲了。它創(chuàng)造出了各種事物的原料,如恒星、行星、樹、城市、汽車、甚至人類。我們的世界已經(jīng)完成了。但宇宙仍在演變,它的結(jié)局到底怎樣?目前,科學(xué)家提出了如上關(guān)于宇宙滅亡的推論。
美國勞倫斯·伯克利國家實驗室教授、天體物理學(xué)家索爾·普密特通過尋找太空中的標(biāo)記,研究宇宙的死亡。這些標(biāo)記就是爆炸的恒星———1A型超新星。
他說:“只要找到足夠的1A型超新星,你就能測量它們的亮度。亮度較高的超新星距離比較近,亮度越來越弱的超新星,一定是離我們越來越遠。亮度很低的超新星,距離就很遙遠了。”
1A型超新星很像制造重元素的超新星。但1A型超新星有個重要的特點,它們爆炸的亮度都是相同的。
這是因為它們形成的過程都一樣。兩顆恒星在重力的作用下互相繞行。其中一顆是縮小的高密度恒星,發(fā)出高熱和白光,它就是白矮星。另一顆恒星則膨脹成龐然大物,它就是紅巨星,它的燃料即將耗盡。這兩顆恒星互相繞行時,白矮星會吸取伴星的氣體,開始年復(fù)一年地長大。白矮星的質(zhì)量達到太陽的1.44倍時,就會崩潰、塌縮,接著爆炸,釋放出耀眼的光線和能量。每個1A型超新星都是在相同質(zhì)量時爆炸。因此,宇宙各處都有相同的亮度和可見度。
天體物理學(xué)家普密特研究發(fā)現(xiàn),宇宙的膨脹速度并未變慢
普密特需要找到數(shù)百個1A型超新星,并測量它們遠離我們的速度。
通過比較不同時空的超巨星的位置和年代,普密特便能計算出宇宙的膨脹是否在變慢。他得到了驚人的結(jié)果:宇宙的膨脹速度并未變慢。
普密特說:“我們開始這項計劃時,目的是在測量宇宙膨脹變慢的速度,但它變慢的速度并不足以讓膨脹停止。事實上,膨脹的速度幾乎沒有減緩。我們完成分析后發(fā)現(xiàn),膨脹并沒有減緩,反而是正在加速。”
普密特驚人的發(fā)現(xiàn)意味著,宇宙不會停止膨脹,并崩墜成針尖大小的超密物質(zhì)。事實正好相反,宇宙會不斷加速膨脹。宇宙正在解體。
大約在1千億年后,所有的星系都會瓦解,宇宙的結(jié)局是一切都會陷入停頓
美國凱斯西儲大學(xué)勞倫斯·克勞斯教授說:“宇宙的膨脹速度不斷增加。直到一切都分崩離析,這并不只限于星系,還包括物質(zhì)、地球、恒星、行星、人類和原子,所有的事物都會煙消云散。”
太陽燃燒殆盡,大約在1千億年后,所有的星系都會瓦解。宇宙中將只剩下孤立的恒星,這些恒星的能量也即將用盡。有些恒星會變成白矮星或褐矮星,有些會塌縮成中子星或黑洞。大爆炸之后數(shù)千萬億年,就連黑洞也會消失。所有的物質(zhì)都會分解成最基本的成分。原子也會分解。最后,連構(gòu)成原子的質(zhì)子也會發(fā)生衰變。
克勞斯表示,宇宙的未來很可能非常凄涼,成為寒冷、黑暗和空虛的地方。隨著宇宙的不斷膨脹,星系也開始互相遠離。太空會變成一片空虛、死一般寂靜。我們的星系團將以超越光速的速度遠離我們,并消失在黑暗中。
最后,一切都會陷入停頓,這就是宇宙的結(jié)局。宇宙最后將會死亡,剩下的,只有冰冷、黑暗、死氣沉沉的虛空。
-供稿/美國《國家地理頻道》
◆延伸閱讀
宇宙之初
宇宙大爆炸理論如何得來?
宇宙曾經(jīng)很小的概念,源自美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃的偉大研究。在20世紀(jì)20年代,大多數(shù)天文學(xué)家都認為,夜空中所有的可見物體都是恒星,都是銀河系的一部分。但哈勃卻不這么認為,他研究了旋轉(zhuǎn)的仙女座星云后,發(fā)現(xiàn)其中有很多恒星,表明它是銀河系之外的另一個星系。哈勃證明了其它星系正漸漸遠離銀河系。星系和我們的距離越遠,遠離的速度似乎也越快。這說明宇宙正在膨脹。
如果宇宙真的在膨脹,那么,它過去一定比現(xiàn)在小得多,總歸要有個開始。于是,大爆炸理論誕生了。
當(dāng)然,沒有人知道大爆炸時具體發(fā)生了什么。但科學(xué)家相信,起初,宇宙中空無一物,沒有空間和時間。接著,就有了光。有個小光點出現(xiàn)了,它的溫度極高。在大爆炸最初的一刻,宇宙中的所有事物,所有星系中的物質(zhì)和能量,都被包含在這個比一個原子還小的區(qū)域里。這個小火球就是全部的空間,時間就從這里開始。
宇宙是如何一步步長大?
小光點速度成長,時間不斷流逝,空間也不斷膨脹。
在大爆炸后的百萬分之一秒,宇宙已從比一個原子還小,膨脹到了太陽系的8倍大。
在大爆炸后38萬年,宇宙已經(jīng)膨脹到銀河系的大小,溫度從華氏數(shù)十億度冷卻到了幾千度。
在大爆炸后的90億年,生命所需的所有元素都出現(xiàn)了。宇宙已經(jīng)發(fā)展成了一個浩瀚復(fù)雜的空間,擁有數(shù)十億個星系和無數(shù)恒星。在銀河系的一個寂靜的角落,一大團塵埃和氣體開始聚集。它是一個大質(zhì)量超新星遺留下的碎屑。達到臨界質(zhì)量時,這團碎屑開始猛烈燃燒,一顆恒星誕生了,它就是我們的恒星———太陽。
塵埃和氣體在新恒星的軌道上形成漩渦狀的圓盤。在重力的牽引下,這個環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的塵埃和氣體開始碰撞。塵埃和氣體團越來越大。行星誕生了。地球就是這些行星中的一顆。
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