宇宙1億年后或轉(zhuǎn)為緩慢收縮

科技日報北京5月5日電 （記者劉霞）美國科學家在最新一期《美國國家科學院院刊》上撰文稱，他們通過對暗能量性質(zhì)的建模，并對模型進行分析后發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過大約138億年不斷膨脹后，未來不到1億年內(nèi)，宇宙可能會停止膨脹并開始緩慢收縮。

宇宙大爆炸數(shù)億年后早期恒星形成的藝術(shù)圖。圖片來源：美國趣味科學網(wǎng)站

自20世紀90年代以來，科學家已經(jīng)了解到宇宙正在加速膨脹，星系之間的距離現(xiàn)在比數(shù)十億年前擴大得更快。導致這一現(xiàn)象背后的神秘力量被稱為暗能量。暗能量似乎與引力相反，將宇宙中大多數(shù)物體推得更遠而非將它們拉在一起。盡管暗能量約占宇宙總質(zhì)能的70%，但其性質(zhì)仍然是個謎。

阿爾伯特·愛因斯坦認為，暗能量是一個宇宙常數(shù)，一種編織在時空結(jié)構(gòu)中的形式不變的能量。如果是這樣，暗能量施加的力永遠不會改變，那么宇宙應(yīng)該永遠繼續(xù)膨脹（并加速）。但1998年，此次研究合著者、普林斯頓大學理論科學中心主任保羅·斯坦哈特等人提出了一種不同的理論認為，暗能量并非恒定的自然力，而是一種叫做精髓的實體，會隨時間的推移而衰減。

在這篇新論文中，包括斯坦哈特在內(nèi)的3位科學家試圖根據(jù)過去對宇宙膨脹的觀測，對暗能量的性質(zhì)進行建模。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管宇宙已加速膨脹了數(shù)十億年，但暗能量的斥力可能正在減弱，宇宙的加速膨脹可能會在未來6500萬年內(nèi)“迅速”結(jié)束，在1億年內(nèi)，宇宙可能會完全停止膨脹，進入緩慢收縮的狀態(tài)。斯坦哈特說：“這將是一種非常緩慢的收縮，宇宙需要幾十億年才能達到現(xiàn)在大小的一半。”

斯坦哈特表示，從那時起，宇宙可能會發(fā)生兩種情況：要么持續(xù)收縮，直到在一次大“緊縮”中崩潰，結(jié)束時空；要么收縮到剛好與原始狀態(tài)相似的狀態(tài)，然后發(fā)生另一次大爆炸，或者一次大“反彈”，從舊宇宙的灰燼中創(chuàng)造出一個新宇宙。

加拿大不列顛哥倫比亞大學物理學和天文學教授加里·辛肖表示，由于該模型僅依賴于過去對宇宙膨脹的觀測，而且宇宙中暗能量的性質(zhì)仍是未解之謎，因此最新研究提出的假設(shè)目前無法驗證。宇宙未來的命運如何，只有時間會告訴人們答案。