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原作：Harry Baker

翻譯：姚順儀

校譯：劉明睿

編排：王璞

后臺(tái)：朱宸宇

https://www.livescience.com/space/cosmology/the-universe-may-start-dying-in-just-10-billion-years-alarming-new-model-predicts

一個(gè)新的模型預(yù)測(cè)，宇宙可能會(huì)在大約100億年后開(kāi)始坍縮。

一項(xiàng)新的研究論文預(yù)測(cè)，宇宙的預(yù)期壽命遠(yuǎn)比我們?cè)菊J(rèn)為的短——它將在大約100億年后走向“死亡”。

不過(guò)，這只是一種可能的理論，目前仍無(wú)人確切知道宇宙究竟何時(shí)終結(jié)。

關(guān)于宇宙如何終結(jié)，目前主流有兩種理論：大凍結(jié)理論和大坍縮理論。大凍結(jié)理論認(rèn)為，宇宙將持續(xù)膨脹，直到所有恒星耗盡能量、溫度降至絕對(duì)零度，最終陷入寒冷死寂。大坍縮理論則認(rèn)為，宇宙的膨脹只是暫時(shí)現(xiàn)象，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)后它將開(kāi)始坍縮，并最終發(fā)生一次反向大爆炸?？茖W(xué)家們一直未能就哪種更可能達(dá)成一致，因?yàn)榻陙?lái)的觀測(cè)揭示了一個(gè)問(wèn)題：宇宙的膨脹速度存在不確定性，這被稱(chēng)作宇宙學(xué)危機(jī)。

解決這一危機(jī)的關(guān)鍵之一，是找出一個(gè)被稱(chēng)為“宇宙學(xué)常數(shù)”的真實(shí)數(shù)值——這是一個(gè)理論上的“魔法數(shù)字”，可用于計(jì)算宇宙的膨脹速度。但前提是我們要先揭示出一個(gè)謎團(tuán)：暗能量到底是什么？這種神秘的存在似乎正是推動(dòng)宇宙膨脹的原因。

為此，一篇于6月30日上傳至arXiv平臺(tái)的新論文（尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審）中，研究人員分析了來(lái)自暗能量巡天（DES）和暗能量光譜儀（DESI）的最新觀測(cè)結(jié)果，這些結(jié)果暗示暗能量可能由一種叫做“軸子”的粒子構(gòu)成。

軸子是一種假設(shè)中的超輕粒子，與常規(guī)物質(zhì)之間幾乎不存在相互作用。研究人員指出，如果軸子確實(shí)存在，那就意味著宇宙學(xué)常數(shù)為負(fù)值，這將導(dǎo)致宇宙最終走向大坍縮。而且他們的計(jì)算結(jié)果表明，大坍縮的發(fā)生將比原先預(yù)測(cè)的要早得多。

暗能量光譜儀通過(guò)繪制遙遠(yuǎn)天體圖譜來(lái)研究暗能量。它安裝在美國(guó)亞利桑那州的梅奧爾望遠(yuǎn)鏡上，位于圖中星軌下方。 (Image credit: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi)

研究人員根據(jù)新的大坍縮模型估算，宇宙的總壽命為約330億年?？紤]到目前我們認(rèn)為宇宙已經(jīng)存在了138億年，這意味著宇宙的生命已經(jīng)過(guò)了三分之一。

據(jù)Space.com報(bào)道，如果該時(shí)間線(xiàn)正確，宇宙將在約100億年后停止膨脹，并以比此前模型更快的速度開(kāi)始急劇坍縮。以往的其他模型認(rèn)為大坍縮可能要幾千億年后才會(huì)發(fā)生。

不過(guò)，由于暗能量的真實(shí)樣貌仍是個(gè)謎，這項(xiàng)新模型仍然只是理論推測(cè)。

其他可能的時(shí)間線(xiàn)

這并不是首次有研究提出宇宙將比預(yù)期的時(shí)間更早坍縮。早在2022年，就有研究人員提出宇宙最早可能在1億年內(nèi)停止膨脹。

但如果宇宙最終走向大凍結(jié)——這是愛(ài)因斯坦所支持的結(jié)局，那么它的“死亡”時(shí)間將大大延后。

自大爆炸以來(lái)，宇宙一直在膨脹。但科學(xué)家們?nèi)圆淮_定這種膨脹是否會(huì)持續(xù)，或者會(huì)持續(xù)多久。 (Image credit: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

有研究表明，大凍結(jié)最早也可能要到大約1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000年之后才會(huì)發(fā)生（1 quinvigintillion年，即1后面跟著78個(gè)零）。

其他理論則認(rèn)為，宇宙的膨脹和坍縮可能會(huì)反復(fù)多次發(fā)生，這也讓不同設(shè)想的時(shí)間線(xiàn)變得更加復(fù)雜。而史蒂芬·霍金關(guān)于黑洞的研究甚至指出，宇宙中的一切可能在這兩種結(jié)局到來(lái)前就蒸發(fā)殆盡。

此外，還有專(zhuān)家提出，我們的宇宙可能只是無(wú)盡“宇宙輪回”中的一次，即一次大反彈中的一個(gè)階段，這將使宇宙本質(zhì)上成為永恒的存在。還有人提出，宇宙可能是一個(gè)模擬程序或全息影像，這引發(fā)了更本質(zhì)的問(wèn)題——宇宙本身是否是真實(shí)的。

目前，大多數(shù)科學(xué)家唯一能達(dá)成共識(shí)的是：我們要花非常、非常久的時(shí)間才能真正弄清楚誰(shuí)是對(duì)的。

責(zé)任編輯：DAIKIN

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圖片來(lái)源NASA

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