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暗能量將決定宇宙的盡頭 不會令人愉快

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暗能量將決定宇宙的盡頭 不會令人愉快

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暗能量無疑是宇宙中最奇怪的東西 。雖然暗能量存在于宇宙的每一個角落 ， 并主導著它的演化，但它遠遠超出了我們現有的最好的物理理論 。我們仍然試圖找出它是宇宙中的某種東西還是宇宙本身的基本屬性 。
多了解一些會很好，因為如果你在足夠長的時間尺度上向前看，暗能量幾乎肯定會毀滅宇宙和宇宙中的一切 。
這是暗能量工作原理的類比 。想象你把一個棒球扔向空中 。在我們不斷膨脹的宇宙中，棒球和地球站在一起，把星系彼此分開，你的投擲就是大爆炸造成的膨脹 。
現在，因為棒球和地球都有質量，不管你怎么努力，重力都想把它們拉回來 。即使你有一只非常好的手臂，把球扔向地球的速度足夠快，重力也會在一定程度上減緩球的速度 。也許球會掉下來；也許它將永遠穿越太空 。但它不會做的是突然加速并射向天空，忽略了最真實意義上的重力 。
但這就是宇宙在做的事情 。在大約50億年前的大爆炸之后，經過漫長而合理的減速，宇宙的膨脹開始莫名其妙地加速 。不管是什么原因造成的 ， 我們稱之為“暗能量” 。
暗能量中的“黑暗”只是指我們看不到暗能量，不知道它實際是什么 。但也可能是關于它對宇宙的影響 。
膨脹加速的宇宙是星系無情分散的宇宙 ?？偟膩碚f ， 空間變得更暗、更空、更冷，缺乏相互作用使得銀河系的新星燃料供應稀缺 。恒星死亡，物質衰變，最終宇宙沒有結構，只有少量的輻射漫無目的地穿過縫隙 。
這種相當凄涼和孤獨的結局叫做熱死 。但情況可能更糟 。更糟 。
暗能量的標準解釋是宇宙常數——這一觀點最早是由愛因斯坦在1917年提出的 ， 作為他的引力方程中的一個附加項，用來解釋為什么宇宙似乎是靜止的，而不是自行坍縮 。當膨脹在不久的將來被發現時，宇宙常數被拋棄了，但幾十年后才再次被拖出來 ， 成為加速膨脹的罪魁禍首 。
宇宙學常數至少與任何其他解釋一致，但從理論角度來看 ， 這是一個爛攤子 。它代表真空能量——空無一物的空間中固有的最小能量，無論宇宙膨脹多少，它的密度都保持不變——但它的大小是錯誤的 。
從粒子物理理論中我們能做的最好的理論計算表明，真空能量至少應該強120個數量級 。我們知道真空能量的量子力學版本必須存在，因為它是通過實驗檢測到的 ， 這導致微小的金屬板通過一種叫做卡西米爾效應的現象非常輕微地移動 。然而，如果宇宙常數足夠強大 ， 足以融合整個理論故事 ， 它不僅會隨著時間的推移慢慢孤立星系 。它會猛烈地撕裂宇宙中所有的結構 。
所以我們留下了一個問題 。在某些方面，解釋一個沒有宇宙常數的宇宙會比解釋一個奇怪的小宇宙更容易 。并解釋了暗能量根本不涉及愛因斯坦 。其中一些允許暗能量密度隨時間變化 。
事實上，最近一些從非常遙遠的爆炸恒星和超大質量黑洞推斷出的宇宙膨脹的觀測結果支持了這一觀點 。
不幸的是，“動態”暗能量也伴隨著自身的問題 。如果暗能量隨著時間變得更強大，正如一些觀察所暗示的那樣 ， 它也可以分離宇宙 。
【暗能量將決定宇宙的盡頭 不會令人愉快】所以也許我們應該寄希望于熱的死亡，這樣我們才能溫柔地度過那個美好的夜晚 。至少它可能會提醒我們花一點時間欣賞我們周圍美麗的宇宙，而我們仍然可以 。