暗能量是我们了解宇宙膨胀历史的关键,与此同时,也是决定了宇宙未来的重要因素。
到目前为止的介绍,都是以“暗能量的密度是个定值”为前提的。但实际上,暗能量的密度本身不一定非要是个常数。假如暗能量的密度会随着时间发生变化的话,那么宇宙未来的形态也会因此发生巨大的变化。
首先,如果暗能量的密度保持现在的数值不变,宇宙将继续加速膨胀。远处的星系也跟着远离开去,并且退行的速度越来越快。当退行的速度超过光速时,就会从我们的视界中消失。
另一方面,如果暗能量的密度开始变小的话,宇宙也可能从膨胀转入收缩。当转入收缩后状态,迎接宇宙的最终命运可能就是缩到了一个点(大挤压)。
反之,如果暗能量的密度上升的话,会进入破坏性的加速膨胀的状态。远处的星系不消说,就连距离我们银河系非常近的仙女座星系也会被拉开。星系里面的恒星们也会被拉散,星系的形态再也无法保持下去。
更极端的是,暗能量的密度进一步上升。说不定不仅恒星、我们的身体,甚至到原子的层次,都会被拉开,宇宙中的物质都以基本粒子的形态散落在空间中(大撕裂)。
但是我们还不知暗能量是什么,所以并不清楚到底会出现哪种情况。
要想回答暗能量的密度是否会发生变化,可能要仔细研究过去宇宙膨胀的历史。现在的观测并没有发现暗能量密度发生变化的证据,很可能密度是个常数。但是观测精度提高后,还是有可能看到一些轻微的密度变化的。
(本文发表于《科学世界》2013年第1期)
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