书城童书太空迷幻漫游
48786100000033

第33章 预测宇宙的终点

我们的宇宙正在不停膨胀。它会永远膨胀下去吗?或有一天会突然中止呢?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难题。

自然界有四种作用,也就是引力作用、电磁作用、强相互作用、弱相互作用,其中以引力作用最弱,但它在大范围内产生效应,而且引力对宇宙的膨胀起着抑制作用。

由于宇宙各部分相互间的引力,导致宇宙的膨胀一直在减速。这种引力的大小与宇宙物质密度有关,物质密度越大,这种引力就越大。如果宇宙物质密度高于一定的值(临界值),那么引力将最终足以阻止宇宙膨胀;如果宇宙物质密度低于这个临界密度值,则引力不够大,因而宇宙就会永远膨胀下去。研究表明:宇宙中存在着大量人们肉眼看不到的暗物质,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。最近,有些科学家发现中微子有静止质量。由于宇宙间中微子数量很大,一旦中微子具有仅为30~50电子伏的质量,就将使宇宙物质密度大于临界密度,那时引力场将足够大,将使宇宙的膨胀在持续相当长时间之后停下来,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。接着又可能发生大爆炸,宇宙再一次膨胀……宇宙就这样在膨胀、收缩、再膨胀、再收缩间周而复始地动作着。

如果宇宙永远膨胀下去,宇宙的未来会如何呢?永远膨胀下去的宇宙称为开宇宙。开宇宙的平均温度将越来越低。所有恒星的热核反应将逐渐熄灭,辐射能量不断减少。所有的物质终将衰变殆尽,只剩下稀落的光子和中微子。不会再出现任何重大的物理过程来打破宇宙那空虚荒凉的状态。

膨胀到一定程度后重又收缩回来的宇宙称为闭宇宙。闭宇宙最后将收缩到宇宙创生之初的一个奇点上去而归于消逝。当宇宙生命只剩下最后50万年的时候,宇宙早已失去光明,到处一片漆黑,无论人类躲藏到何方,也难逃整个宇宙酷热的煎熬,一切生命都化为乌有。再往后温度加速上升,直到几十亿开。一切有形的东西都统统毁灭,包括空间和时间本身。从虚无中诞生的宇宙,曾经灿烂辉煌地存在过无数亿年,最后又回到虚无中去,什么也没有留下。一些科学家的研究结果推测:最终宇宙中可能只有光子、中微子、电子、正电子组成的稀薄等离子体了。但是,那是10100年之后的事了。

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,至今尚无定论。