宇宙中有一種神秘力量,控制著宇宙的運行,人類對它幾乎一無所知

天空之城 2022/05/23 檢舉 我要評論

人類在探索宇宙的過程中最大的收獲,就是知道了自己的渺小和無知,這樣的說法其實算不上特別夸張,因為宇宙中確實存在著很多人類無法理解的現象,比如說人類早已發現宇宙中有一種神秘力量,控制著宇宙的運行,但直到現在,人類依然對它幾乎一無所知。

1929年,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)根據觀測數據總結出一個被譽為「天文學中的里程碑式的發現」,那就是無論我們向宇宙中的哪個方向看去,那些遙遠的星系都在遠離我們而去,而這也就意味著,宇宙其實是處于一種膨脹的狀態。

這個發現為「大爆炸宇宙論」提供了重要的支持,關于這個理論,相信大家也比較熟悉了,簡單來說就是,該理論認為宇宙誕生于一個體積極小、溫度和密度都極高的「奇點」發生的「大爆炸」,那麼問題就來了,從開始到現在,宇宙膨脹的速度是恒定不變的嗎?

對于這個問題,科學界曾經普遍認為,由于引力是長程力,這種力量會使宇宙具有收縮的趨勢,因此一個合理的推測就是,雖然宇宙自從誕生開始就一直在膨脹,但是在這個過程中,引力卻一直在起到「剎車」的作用,在這種情況下,宇宙膨脹的速度應該是越來越慢才對。

想要驗證上述推測是否正確,最好的辦法當然就是將不同時間段的宇宙膨脹速度進行對比,實際上,我們不需要時間機器也可以做到這樣的事情。

由于光速是有限的,因此我們現在所觀測到的天體其實都是它們過去時的樣子,比如說仙女座星系距離我們大約254萬光年,那麼我們現在觀測到的其實是這個星系254萬年前的樣子,而假如某個天體距離我們10億光年,那麼我們現在觀測到的就是它在10億年前的樣子。

所以我們只需要分別觀測不同距離的天體,并測量出它們因為宇宙膨脹而遠離我們的速度,就可以據此計算出不同時間段的宇宙膨脹速度了。

從理論上來講,這種方法是可行的,但由于觀測水平的限制,相關的研究遲遲沒有展開。直到1998年,兩個研究團隊才通過對不同距離的「Ia型超新星」的觀測給出了測量結果,而他們的研究都表明,宇宙膨脹的速度并不是越來越慢,而是越來越快!

這無疑否定了科學界之前的普遍觀點,因此在科學界引發了轟動,在接下來的時間里,該測量結果得到了科學界的證實,科學家發現,宇宙的膨脹速度確實是越來越快,似乎有一種神秘力量控制著宇宙的運行,一直推動著宇宙加速膨脹。

于是在2011年的時候,上述兩個團隊的三位科學家布萊恩·施密特(Brian Schmidt)、亞當·里斯(Adam Riess)和索爾·珀爾馬特(Saul Perlmutter)獲得了當年的諾貝爾物理學獎。

進一步研究表明,這種神秘力量在宇宙總質能中所占的比例達到了68.3%之多,也正是因為如此,它才可以戰勝引力,成為控制宇宙運行的主導力量。

那麼這種神秘力量究竟是一種什麼樣的存在呢?很遺憾,就目前的情況來看,除了知道這種力量能夠讓宇宙加速膨脹之外,我們人類對它幾乎一無所知,所以科學家們只能無奈地將其稱為「暗能量」(Dark energy)。

值得一提的是,在發現「暗能量」之后,科學家提出了一種被稱為「大撕裂」的假說。

該假說認為,「暗能量」應該是一種在宇宙空間中均勻分布的、具有負壓強的能量,它表現出的是一種與引力方向相反的「排斥力」,而宇宙的膨脹速度越來越快,就意味著宇宙中「暗能量」的密度在不斷提高,而隨著這個過程的持續,「暗能量」控制宇宙的力度將會越來越強,并最終將宇宙中的所有物質都撕裂成不可再分的基本粒子。

當然了,這也只是一種假說而已,退一步講,根據科學家的估算,就算該假說成立,宇宙也會在大約167億年后才會迎來最終的結局,可以想象的是,假如人類真的能夠在宇宙中發展長達167億年的時間,那估計屆時的人類文明早已成為了科技高得令現在的我們無法想象的超級文明,應付「大撕裂」應該是沒有什麼問題的。

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