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10年前,天文学家在利用哈勃空间望远镜观测遥远的超新星时发现,宇宙不仅在膨胀,而且在50亿~60亿光年之外,膨胀是加速的。那么是什么力量引起宇宙加速膨胀呢?今天,最好的答案也许是被称为“暗能量”的宇宙斥力。
虽然暗能量的发现震惊了科学界,但科学界对于暗能量的本质并不清楚,只知道这是一种起斥力作用的能量,而且它通过某种方式内含于空间本身之中,就好比糕点上糖霜的颜色含于糖霜之中一样。科学家认为正是暗能量导致宇宙加速膨胀。
很多天文学家相信,假如以后不出现别的因素阻止宇宙加速膨胀的话,宇宙将不得不面对暗淡的未来。美国天文学家施滕·奥登瓦尔德为大家描绘了加速膨胀的宇宙可能会经历的几个时期。
恒星时期
从第一批恒星诞生(100多亿年前)开始一直到现在,这段时期被叫做恒星时期。恒星时期是宇宙的光明时期,恒星照亮了宇宙,也使宇宙充满了生机。在这个时期,恒星不断地从大爆炸后形成的氢、氦气体中生成,在一批恒星死亡后,新的恒星又从它的残骸中诞生,“凤凰涅,浴火重生”。
恒星时期是宇宙最辉煌的时期,作为太阳系的“公民”,我们来看看太阳系在这一时期内发生的变化。
拥有漂亮光环的土星可算是太阳系中最美丽的一颗行星了,可是1亿年之后土星的光环将会消失。
我们居住的地球,6亿年之后的温度将升高到80℃。更为可怕的是,10亿年之后地球将失去海洋,并恢复到它以前的无生命状态。20亿年之后,地球的温度将达到130℃,同时月球也不再对稳定地球自转轴起作用,混乱的局面将会出现。由于太阳系内引力平衡的变化,3 5亿年后地球与金星会成为双行星。48亿年之后,由于太阳的变化,地球的温度将升高至1330℃!这时的太阳也将走完它的壮年时期,开始变为一颗红巨星,体积剧烈膨胀的太阳将会吞没掉金星和地球——这将发生在太阳变为红巨星后的26.8亿年。
在太阳系变化的同时,银河系也将发生巨大的变化。现在,天文学家已经观测到银河系与仙女座星系正在相互靠近,天文学家们计算出这两大星系最终会发生碰撞,合并成一个更大的星系,这将在30亿年之后发生。
简并时期
正常的恒星是依靠热核反应发光的,而一旦宇宙中的氢元素被消耗殆尽就不可能再诞生新的恒星。
事实上,恒星的形成还要求氢分子云必须达到一定的密度和压强。因此,远在宇宙中的氢元素被消耗完之前很久,新的恒星就已经停止形成了,这意味着恒星时期即将结束。此后,充斥宇宙的将是白矮星、中子星、黑洞等恒星残骸和一部分褐矮星。白矮星、中子星都是由超密态物质组成,物理学家称那样的超密态为简并态,因此,这个在恒星时期结束以后到来的新时期就被称为简并时期。
黑洞时期
对于宇宙来说,更致命的是在简并时期快结束的时候,大约也就是在1034年之后,所有以碳为基础的生命形式都灭绝了。而这时的黑洞——这个当简并时期结束后宇宙中仅剩的最后天体——靠着强大的引力吞噬掉它沿途所遇到的一切物质。在1035~1040年间,质子和中子可能会发生衰变;而黑洞,这个宇宙中的“魔王”最终也逃脱不了死亡的命运——大约在1065年后,恒星级黑洞蒸发。黑洞的质量越大,蒸发越慢:一个与银河系质量相当的黑洞完全蒸发需要10100年。
黑暗时期
等所有的黑洞都蒸发完之后,宇宙就进入到它最后的一个时期——黑暗时期。此时,宇宙中不再有任何天体,除了能量之外只剩下了一些光子、中秘子、电子和正电子在空间自由穿梭。偶尔,电子与正电子会相遇而变成光子,使黑暗的宇宙中出现一丝微弱的闪光。
宇宙进入黑暗时期也仍然摆脱不了继续加速膨胀的命运。在一个以暗能量为主导的宇宙之中,是没有什么力量能阻止宇宙加速膨胀的。
在遥不可知的未来,宇宙可能会继续膨胀下去而真正地“四大皆空”。这是宇宙的末日,还是走向新生之时呢?
虽然暗能量的发现震惊了科学界,但科学界对于暗能量的本质并不清楚,只知道这是一种起斥力作用的能量,而且它通过某种方式内含于空间本身之中,就好比糕点上糖霜的颜色含于糖霜之中一样。科学家认为正是暗能量导致宇宙加速膨胀。
很多天文学家相信,假如以后不出现别的因素阻止宇宙加速膨胀的话,宇宙将不得不面对暗淡的未来。美国天文学家施滕·奥登瓦尔德为大家描绘了加速膨胀的宇宙可能会经历的几个时期。
恒星时期
从第一批恒星诞生(100多亿年前)开始一直到现在,这段时期被叫做恒星时期。恒星时期是宇宙的光明时期,恒星照亮了宇宙,也使宇宙充满了生机。在这个时期,恒星不断地从大爆炸后形成的氢、氦气体中生成,在一批恒星死亡后,新的恒星又从它的残骸中诞生,“凤凰涅,浴火重生”。
恒星时期是宇宙最辉煌的时期,作为太阳系的“公民”,我们来看看太阳系在这一时期内发生的变化。
拥有漂亮光环的土星可算是太阳系中最美丽的一颗行星了,可是1亿年之后土星的光环将会消失。
我们居住的地球,6亿年之后的温度将升高到80℃。更为可怕的是,10亿年之后地球将失去海洋,并恢复到它以前的无生命状态。20亿年之后,地球的温度将达到130℃,同时月球也不再对稳定地球自转轴起作用,混乱的局面将会出现。由于太阳系内引力平衡的变化,3 5亿年后地球与金星会成为双行星。48亿年之后,由于太阳的变化,地球的温度将升高至1330℃!这时的太阳也将走完它的壮年时期,开始变为一颗红巨星,体积剧烈膨胀的太阳将会吞没掉金星和地球——这将发生在太阳变为红巨星后的26.8亿年。
在太阳系变化的同时,银河系也将发生巨大的变化。现在,天文学家已经观测到银河系与仙女座星系正在相互靠近,天文学家们计算出这两大星系最终会发生碰撞,合并成一个更大的星系,这将在30亿年之后发生。
简并时期
正常的恒星是依靠热核反应发光的,而一旦宇宙中的氢元素被消耗殆尽就不可能再诞生新的恒星。
事实上,恒星的形成还要求氢分子云必须达到一定的密度和压强。因此,远在宇宙中的氢元素被消耗完之前很久,新的恒星就已经停止形成了,这意味着恒星时期即将结束。此后,充斥宇宙的将是白矮星、中子星、黑洞等恒星残骸和一部分褐矮星。白矮星、中子星都是由超密态物质组成,物理学家称那样的超密态为简并态,因此,这个在恒星时期结束以后到来的新时期就被称为简并时期。
黑洞时期
对于宇宙来说,更致命的是在简并时期快结束的时候,大约也就是在1034年之后,所有以碳为基础的生命形式都灭绝了。而这时的黑洞——这个当简并时期结束后宇宙中仅剩的最后天体——靠着强大的引力吞噬掉它沿途所遇到的一切物质。在1035~1040年间,质子和中子可能会发生衰变;而黑洞,这个宇宙中的“魔王”最终也逃脱不了死亡的命运——大约在1065年后,恒星级黑洞蒸发。黑洞的质量越大,蒸发越慢:一个与银河系质量相当的黑洞完全蒸发需要10100年。
黑暗时期
等所有的黑洞都蒸发完之后,宇宙就进入到它最后的一个时期——黑暗时期。此时,宇宙中不再有任何天体,除了能量之外只剩下了一些光子、中秘子、电子和正电子在空间自由穿梭。偶尔,电子与正电子会相遇而变成光子,使黑暗的宇宙中出现一丝微弱的闪光。
宇宙进入黑暗时期也仍然摆脱不了继续加速膨胀的命运。在一个以暗能量为主导的宇宙之中,是没有什么力量能阻止宇宙加速膨胀的。
在遥不可知的未来,宇宙可能会继续膨胀下去而真正地“四大皆空”。这是宇宙的末日,还是走向新生之时呢?