“天崩地裂”的宇宙大挤压发生在几百亿年后

访客 宇宙探索 2018-04-16 0

“天崩地裂”的宇宙大挤压发生在几百亿年后“惊慌失措”的物理学家最新提出了让人难以想象的“宇宙大崩塌”的物理机制,他们预测的“世界末日”图景是我们的宇宙不久将会进“惊慌失措”的物理学家最新提出了让人难以想象的“宇宙大崩塌”的物理机制,他们预测的“世界末日”图景是我们的宇宙不久将会进入从膨胀到收缩的“拐点”,宇宙达到历史演变的“转折点”之后便会停止膨胀,一路向“大收缩”的目的地奔去。(注:随着宇宙膨胀的结束和宇宙收缩的开始,所有我们知道的和不知道的物体将会由外而内自行瓦解,我们的地球、太阳系和银河系不能幸免,没有什么神明能够阻挡自然的力量,一切的一切从自然中来,又回到自然中去,自然运动在自然史的循环中为自己开辟道路。可以庆幸的是,一切物质只是消失了自己的物质形态,而没有消失物质的本身。)物理学家“高等数学“的计算表明,让一切物质“失联和蒸发”的宇宙大崩塌正在“迫在眉睫”,“即将发生”的时刻当然不是指“日常的时间”,而是指几百亿年的时间,几百亿年是个漫长的日子,我们当然不必“忧心如焚”,在“提心吊胆”中度过一个个煎熬的日子。普通大众不必在半夜中醒来,盘算着今后的日子,惦记那些没有做完的事情。对于研究“大尺度时空”的物理学家来说,几百亿的时光还是太短,还有太多的“发现之旅”没有走完。

在《物理学评论通讯》杂志上发表的一篇论文中,加州大学戴维斯分校的物理学家内曼加·卡罗普和诺丁汉大学的物理学家安东尼奥·帕蒂尼亚提出了”语惊四座“的观点,他们在文章中指出,宇宙的大坍塌机制表明存在一种从膨胀到收缩的转化过程,他们分析了崩塌的含义,解释了暗能量的性质。两位科学家的解释是,事实上,他们现在正在寻找的暗能量能够被看成是一种即将到来的”宇宙末日”的指示器,他们一直在寻求“大结局”的数据,早期的数据指示出大坍塌的时刻将会在今后的几百亿年出现,然而,他们是数据分析并未得到合适的核实。

在谈到宇宙大结局发生的精确时间时,文章的主要观点并不是很多,但是文章指出的物理机制也许能够帮助科学家解决一些个物理学中没有回答的问题,特别的问题包括:为什么目前的宇宙在加速膨胀?加速膨胀进行到什么时候?暗能量怎样引起了宇宙的加速膨胀?暗能量会永远地引起宇宙的加速膨胀吗?这些“大物理学”问题与所谓的宇宙常数项有关,“常数项物理学”预测了宇宙中的一种真空能量和能量密度的变化引起了宇宙的膨胀,真空的能量值远远大于我们观测到的数据。#p#分页标题#e#

帕蒂利亚的解释是,他们的研究打开了物理研究的一扇新的天窗,用全新的研究方法描述了“物理学所有问题之母”、或者说是宇宙学常数项问题,现在谈论他们的计算成果是否能够经历时间的检验还为时过早,经得起目前的同行审核是没有问题的,他们的研究方法以标准模型为基础,强调了真空能量的作用。

他们将宇宙崩塌机制的分析建立在物理学家之前应用的有关真空能量隔离的基础上,之前的物理学家强调了宇宙学常数项的问题,真空能量隔离的动力学机制预测了宇宙将会发生崩塌,然而,以前的物理学家没有提供一种特别的机制,不能说明宇宙的崩塌是怎样发生的。按照新提出的机制,我们的宇宙起源于一组特别的初始条件,因此,宇宙会自然地演化到目前的加速膨胀的状态,然后步入崩塌的通道。在宇宙的“盛极而衰”的过程中,一旦宇宙的崩塌开始处于支配的地位,崩塌的轨迹就像我们今天看到的宇宙的膨胀轨迹一样,刚开始的时候“雪球”滚动得慢,然后滚动的速度越来越快,最终地,宇宙的膨胀被拖住了,停止膨胀后进入一个转折点、或者是出现一个曲线的“拐点”,于是,宇宙开始走“回头路”,在收缩的过程中进入一种“大坍塌”的状态。

目前的宇宙处在一种加速膨胀的周期,我们知道宇宙的年龄几乎有亿年,因此,要想让新的机制发挥作用,宇宙膨胀的周期必须持续一阵子,计算的结果是几百亿年,比过去想象的时间要短,如果一种物理学的机制预测了我们的宇宙开始收缩了,那么显而易见的是,这种物理学的机制存在明显的缺陷。宇宙塌缩时间推迟的可能性取决于我们对适当的曲线斜率的选择,在两位物理学家的方程式中,曲线的斜率是非常微小的正值,大约是到。非常缓的斜率意味着宇宙的演变是非常缓慢的。

重要的一点是两位科学家没有选择一种仅仅符合观测的宇宙膨胀的斜率,没有用这种斜率来支持他们提出的物理机制,相反地,他们选择的斜率基于一种“技术上的自然”考量,基于他们对于理论对称的选择。帕蒂利亚的解释是,“技术上的自然”确定了宇宙演变曲线的斜率,斜率的大小控制了演变的快慢,决定了什么时候宇宙的塌缩开始占据一种主要的演变方式,我们不能期待用一种对宇宙初始条件进行微调的方法来调整一下宇宙演变的节奏,真空能量隔离的动力学机制决定了宇宙演变的快慢。#p#分页标题#e#

两位物理学家提出的物理学机制还处在它的早期阶段,并没有成熟到大多数科学家接受的程度,他们希望未来的理论在完善的基础上获得更大的进展,希望设计出更多的宇宙学和天体物理学的检测方法,以检测理论计算方法的有效性,希望他们的理论计算更加符合常规,与量子物理学的一些个主要原理保持一致,希望新物理机制的理论符合更加基础的理论描述,诸如:弦理论,量子引力理论。作者在《物理学评论通讯》杂志上的论文结尾中写到,“宇宙目前加速膨胀的时代也许反证了逼近的崩塌厄运,为了预测宇宙大崩塌的发生时间,细节性的分析和更好的量化工具肯定是必要的”。

资料来源:物理世界

科普编译:邓如山

“天崩地裂”的宇宙大挤压发生在几百亿年后

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