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原作：Harry Baker

翻譯：姚順儀

校譯：劉明睿

編排：王璞

后臺：朱宸宇

https://www.livescience.com/space/cosmology/the-universe-may-start-dying-in-just-10-billion-years-alarming-new-model-predicts

一個新的模型預測，宇宙可能會在大約100億年后開始坍縮。

一項新的研究論文預測，宇宙的預期壽命遠比我們原本認為的短——它將在大約100億年后走向“死亡”。

不過，這只是一種可能的理論，目前仍無人確切知道宇宙究竟何時終結。

關于宇宙如何終結，目前主流有兩種理論：大凍結理論和大坍縮理論。大凍結理論認為，宇宙將持續(xù)膨脹，直到所有恒星耗盡能量、溫度降至絕對零度，最終陷入寒冷死寂。大坍縮理論則認為，宇宙的膨脹只是暫時現(xiàn)象，在某個時間點后它將開始坍縮，并最終發(fā)生一次反向大爆炸?？茖W家們一直未能就哪種更可能達成一致，因為近年來的觀測揭示了一個問題：宇宙的膨脹速度存在不確定性，這被稱作宇宙學危機。

解決這一危機的關鍵之一，是找出一個被稱為“宇宙學常數(shù)”的真實數(shù)值——這是一個理論上的“魔法數(shù)字”，可用于計算宇宙的膨脹速度。但前提是我們要先揭示出一個謎團：暗能量到底是什么？這種神秘的存在似乎正是推動宇宙膨脹的原因。

為此，一篇于6月30日上傳至arXiv平臺的新論文（尚未經(jīng)過同行評審）中，研究人員分析了來自暗能量巡天（DES）和暗能量光譜儀（DESI）的最新觀測結果，這些結果暗示暗能量可能由一種叫做“軸子”的粒子構成。

軸子是一種假設中的超輕粒子，與常規(guī)物質(zhì)之間幾乎不存在相互作用。研究人員指出，如果軸子確實存在，那就意味著宇宙學常數(shù)為負值，這將導致宇宙最終走向大坍縮。而且他們的計算結果表明，大坍縮的發(fā)生將比原先預測的要早得多。

暗能量光譜儀通過繪制遙遠天體圖譜來研究暗能量。它安裝在美國亞利桑那州的梅奧爾望遠鏡上，位于圖中星軌下方。 (Image credit: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi)

研究人員根據(jù)新的大坍縮模型估算，宇宙的總壽命為約330億年?？紤]到目前我們認為宇宙已經(jīng)存在了138億年，這意味著宇宙的生命已經(jīng)過了三分之一。

據(jù)Space.com報道，如果該時間線正確，宇宙將在約100億年后停止膨脹，并以比此前模型更快的速度開始急劇坍縮。以往的其他模型認為大坍縮可能要幾千億年后才會發(fā)生。

不過，由于暗能量的真實樣貌仍是個謎，這項新模型仍然只是理論推測。

其他可能的時間線

這并不是首次有研究提出宇宙將比預期的時間更早坍縮。早在2022年，就有研究人員提出宇宙最早可能在1億年內(nèi)停止膨脹。

但如果宇宙最終走向大凍結——這是愛因斯坦所支持的結局，那么它的“死亡”時間將大大延后。

自大爆炸以來，宇宙一直在膨脹。但科學家們?nèi)圆淮_定這種膨脹是否會持續(xù)，或者會持續(xù)多久。 (Image credit: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

有研究表明，大凍結最早也可能要到大約1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000年之后才會發(fā)生（1 quinvigintillion年，即1后面跟著78個零）。

其他理論則認為，宇宙的膨脹和坍縮可能會反復多次發(fā)生，這也讓不同設想的時間線變得更加復雜。而史蒂芬·霍金關于黑洞的研究甚至指出，宇宙中的一切可能在這兩種結局到來前就蒸發(fā)殆盡。

此外，還有專家提出，我們的宇宙可能只是無盡“宇宙輪回”中的一次，即一次大反彈中的一個階段，這將使宇宙本質(zhì)上成為永恒的存在。還有人提出，宇宙可能是一個模擬程序或全息影像，這引發(fā)了更本質(zhì)的問題——宇宙本身是否是真實的。

目前，大多數(shù)科學家唯一能達成共識的是：我們要花非常、非常久的時間才能真正弄清楚誰是對的。

責任編輯：DAIKIN

牧夫新媒體編輯部

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圖片來源NASA

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