书城科普宇宙神秘现象未解之谜全集
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第28章 天体之谜(11)

银河系将成为孤魂野鬼

导言:宇宙是不断变化着的,这一点可确信无疑。可这种变化对人类来说是福还是祸,不说不知道,真说出来,就不是杞人忧天那么简单了。这是一个让人胆战心惊的宇宙新理论:一个如幽灵一样的能量正在使宇宙加速膨胀,在未来的某一刻,这个可怕的能量将把星系、恒星、行星一一撕裂,最终将把所有的一切都撕裂,时间也将终结。

就像是个梦,我们虽然在那里漂游,却永远到达不了彼岸。宇宙也一样,如我们研究所发现的那样,在不断地漂移远去,注定要消失在时间、空间和物理定律的迷幻中。到那时,这些遥远的群星只留下一些像孤魂一样暗淡无光的影子,淡入阴曹地府般深不见底的宇宙中,只有那残存的影子记录着他们最后的瞬间。

今天,越来越多的迹象表明,宇宙正处于一种加速的膨胀运动中,所有遥远的星系都在漂离我们而去,并且漂离的速度越来越快!随着时间推移,那些星系最终都将以高于光速的速度漂离,那些星系所发出的光子的速度就赶不上宇宙膨胀的速度,光子所携带的信息再也不能穿过宇宙空间,到达我们所处的银河系的家。

事实上,距离地球67亿光年的许多星系现在已经不能向地球发送新的信息了。因为星系的光谱已经红移了太多。而且随着宇宙的加速膨胀,它们以后再也不能向我们传送任何放射性的信号,所有的星系只留下一个最后的、凝固的影像。

我们将再也不能收集到这些星系此后所散发的任何光和其他辐射,它们在时间和空间里被凝结了。这情形有点像黑洞,根据黑洞理论,物质掉到那个黑洞里以后,会留下一个最后的影像,虽然在洞外可以看到这个影像,但看到的只是一个永恒不变、没有活力的影像,把它比作人的遗像也不过分。

随着那些凝固的影像的最终消失,亿万年后的宇宙也将真的成为一个空空荡荡的寂寞之地。

也许我们还可以看到一些屈指可数的离银河星系很近的星系,可能只有几千个左右,这些星系不再会屈从于宇宙膨胀理论。由于远离的星系对它们的引力越来越小,直到最后几乎消失,因此这些在银河星系附近的星系与银河系之间的引力会越来越大,这种引力会使它们和我们的银河系的距离越来越近,并最终和我们所在的银河系相撞……

根据科学家们的估计,距那一天的到来,只有大约不到1000亿年的时间。

这意味着,在500亿到1000亿年后,我们将收集不到任何关于银河系以外的关于星系的新信息。如果这些星系里有文明存在的话,我们也将永远没有办法与他们取得联系。

我们银河系,将成为宇宙中的孤魂野鬼。

想象一下,当所有的星系离我们远去的时候,当我们抬头仰望天空的时候,只能看到我们自己的家,那个像“牛奶之路”(银河的英文“Milk Way”直译过来是“牛奶之路”的意思)一样的银河系,当我们再向远处眺望时,只能看到那空荡荡、漆黑一片的世界时,我们是不是也会感觉有点孤单?是不是会感觉自己也像个孤魂野鬼?那些致力于寻找外星文明的科学家们常问这样一句话:Are we alone?(我们孤独吗?)到那时候,是不是整个银河系都要问:Are we alone?

最终决定宇宙命运的力量是什么

导言:宇宙是运动的。但是促使宇宙运动的力是什么?传统物理学解释是万有引力在起作用。真是这样的吗?最新的科研成果对此又有了新的解释。是什么样的力量使宇宙在不可遏止地膨胀,所有的星系真的都会义无反顾地远离我们而去吗?最近的研究表明,这是一种澎湃在宇宙所有角落的神秘暗能量。这些暗能量控制整个宇宙,而我们却看不到它,就像你看到树叶簌簌抖动时,知道是风吹动了它,但你却看不到风一样。

这种神秘的暗能量隐蔽得如此之巧妙,就连天文学家长时间以来都对它知之甚少。因为它在太阳系内根本不会被察觉,甚至在我们的银河系中也不会产生任何效应。但是,在星系之间物质更加稀薄的环境下,它会超出引力,使宇宙膨胀加速。

我们通常把星系之间没有物质的真空地带想象成“什么也没有”,但是,如果把星际空间中存在的稀少的物质粒子全部移走,然后将所有穿过这个区域的辐射也全部屏蔽出去,再把这个区域彻底冷却到绝对零度,这样得到的空洞空间仍然会有某种残余的能量,这就是暗能量。因为在它物理上表现得更像一个真空,所以又有人把暗能量称之为“真空能”。早在20世纪二三十年代,就有科学家认为真空不空,只是物理的探测仪器探测不到罢了!

暗能量在宇宙中更像是一种背景,就像是空气对于人类,或者是大海对于鱼儿一样,根本让人感觉不到它的存在,但它确确实实地存在着,且起着非同一般的作用。

暗能量是在1998年登上天文学的舞台,当时两个天文学家研究小组对遥远星系中爆炸的超新星进行观测之后,发现它们的亮度比预期的要暗,而这意味着它们的位置要比预期的位置远,也就是说它们正在远离地球。天文学家们认为,造成这种现象的原因是从几十亿年前的某个时刻开始,宇宙的膨胀速度加快了。

在那以前,天文学家一直以为由于引力的作用,星系彼此施压,宇宙膨胀是逐渐变慢的,最终,宇宙的变化过程会逆转,引力会获胜,而一切又重新收缩回来。但是对超新星的观测结果表明,有一股神秘的力量正扮演着引力的反力,导致星系以更快的速度彼此飞离,宇宙最终会变成个寒冷、黑暗、没有尽头的世界。

起初,一些研究者质疑这个结果,他们觉得也许是超新星的光被星云挡住了呢?亦或是超新星本来就比科学家预想的昏暗呢?但是经过仔细验证,这些猜疑全被粉碎,最后剩下唯一的解释就是暗能量。

至此,爱因斯坦、霍金和其他聪明的宇宙学家或许都错了:宇宙中最有影响的力量不是引力,而是以宇宙常量形式存在的“暗能量”……宇宙的未来命运将如何?

导言:宇宙是有生命的吗?它的始和终是怎样的呢?人们穷尽思虑却始终不能得其始终。我们的宇宙正在膨胀,它会一直膨胀下去还是有一天会收缩起来?如果它一直膨胀下去,会出现什么情况呢?这是一个关系到宇宙未来的大问题。

在自然界存在的引力作用、电磁作用、强相互作用、弱相互作用中,以引力作用最弱,但它在大范围内起作用,而且引力对宇宙的膨胀起着抑制作用。

宇宙各部分相互间的引力,使宇宙的膨胀一直在减速。这种引力的大小取决于宇宙物质的密度,物质密度越大,这种引力也就越大。如果宇宙物质密度高于一定的值(临界值),则引力将最终足以制止宇宙膨胀;如果宇宙物质密度低于这个临界密度值,则引力不够大,因而宇宙将永远膨胀下去。研究表明:宇宙中存在着大量不可见的暗物质,如褐矮星、死去的恒星、不发光的气云以及宇宙早期生成的小黑洞等等。近来,有些科学家发现中微子可能有静止质量,由于宇宙间中微子数量很大,只要中微子具有区区的30~50电子伏的质量,就将使宇宙物质密度大于临界密度,那时引力场将足够强,将使宇宙的膨胀在持续相当长时间后停下来,并转为收缩。收缩过程会逐渐加速,直到回复到无限密集的状态。然后又可能发生大爆炸,宇宙再一次膨胀……宇宙就这样在膨胀、收缩、再膨胀、再收缩间来回振荡。

如果宇宙永远膨胀下去,会出现什么情况呢?一些科学家的研究结果认为:最终宇宙中可能只有由光子、中微子、电子、正电子组成的稀薄等离子体了。不过,那将是1000亿年之后的事。

由于各种因素和现在掌握的数据都不确定,因此我们的宇宙未来命运是怎样的,还是未解决的问题。