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发表于 2011-7-7 05:27 | 查看: 3322| 回复: 22来自: 广东省潮州市 联通
来源:http://tech.qq.com/a/20110706/000101.htm腾讯科技

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宇宙在加速膨胀的过程中


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暗能量主导下宇宙的可能演化模式

腾讯科技讯(Everett/编译)据国外媒体报道,自哈勃发现红移效应后,宇宙正在不断膨胀的观点逐渐被科学家所认可,这种加速膨胀效应很大程度上主宰了当前人类对宇宙未来的认识。然而,宇宙在加速膨胀后将何去何从,这种加速度会不断增大还是会出现减少,是否有某种能量在制约着这种膨胀效应,如果宇宙无休止地加速膨胀下去,必然导致宇宙“大萧条”,也就是熵增,即无序度趋于极大值,整个宇宙将变成空荡荡的死寂。但是,目前最新的研究进一步指出:这种加速膨胀的速度可能会趋于一个极端,这种极端的后果将使得宇宙出现“大撕裂”。

宇宙以大撕裂作为最有的归宿,始作俑者将是目前科学界依然对其无解的暗能量。有研究表明:暗能量具有一种极端的特性,随着时间的推移,其密度随着宇宙空间的膨胀而不断增大,导致宇宙膨胀的加速度也越来越大,这种机理有别于传统观点上认为:随着宇宙空间的膨胀,宇宙中的物质也会变得稀疏。暗能量是却恰恰相反的,越是膨胀,其密度却越大。随着宇宙的膨胀,这些暗能量也不断地“填充”宇宙空间,就像无中生有一样,而其如何出现、是通过何种机制来维持这个密度还是未解之谜。

从目前的研究观测进展来看,科学家估计暗能量已经占到全宇宙的73%,只要宇宙加速膨胀的进程继续下去,暗能量将越来越成为宇宙的主宰,其将主导宇宙演化的走向,并制约着宇宙中的一切。针对这个问题,科学家提出了一个解决方案:暗能量可能是宇宙时空结构的一种特殊的属性。因此,随着宇宙和时空的膨胀,暗能量的密度也随着增加,但是总体上还能维持这个平衡。从这个角度出发,当然是个很理想的观点,因为首先我们似乎找到了关于暗能量之谜的线索,其次如果将暗能量定性为不是一种能量,而是一种时空属性,那我们的热力学三大定律才能自洽,否则,在依据现有的热力学定律,能量是不允许有这样的行为方式。

还有一种研究观点认为:宇宙的加速膨胀效应中,暗能量作为一种负压功能而存在,这种负压功能是在膨胀体制中产生的一种固有的内在的属性。运用这种可以说近乎神秘的逻辑来推理神秘的暗能量,最新的研究观测表明:宇宙的几何结构有着明显的平整度,而由此推算出暗能量压力与暗能量密度的比值大约为1,更确切的说应该是-1,因为前者是负压。这就是目前宇宙物理学家总结出来的关于暗能量的状态方程。

而如果要根据此来讨论宇宙的未来,有一种很简单的办法:那就是不去管暗能量是什么,无论它是什么,我们只需要知道它压力与密度比永远维持在-1就行了。但是,大多数的宇宙学家基本不会热衷于这个观点,对于宇宙的未来,这个-1的值占有多大的地位?而如果经过推演,这个状态方程的值不能维持在-1呢,这该如何解释?或者说该会发生什么情况?

目前宇宙学家归纳出暗能量三种可能的发展趋势:随着时间推移,密度下降;密度保持不变;密度逐渐增大,最后撕裂整个宇宙。而如果将暗能量仅仅是看成一个数学计算上的问题,那么关于宇宙常数的问题就应该进一步审视。如果暗能量的密度随着时间增加出现下降,也就是说其压力和密度的比值达到-1/3,那么目前宇宙的膨胀加速度将出现下降,宇宙膨胀的速率将放缓。另一方面,如果暗能量的的密度增加,也就是其压力和密度的比值小于-1,到达-2或者-3,那么宇宙将出现“幻能”,这个幻能是科学家虚构出来的一种能量,其代表着暗能量随时空膨胀所产生的效应。

总之,随着目前宇宙的加速膨胀、时空的扩大和延伸,暗能量的密度也在增加,这将可能导致幻能的增加,其将在有限的时间内使得宇宙无限地接近结束的边缘,并最终导致宇宙大撕裂的发生。而在这个过程中,随着宇宙的规模变成无限大,密度增加,所有的空间结构都不复存在,包括星系、系团乃至地球,都将变成一个个亚原子粒子。根据宇宙学家最新的计算结果,如果暗能量的压力与密度的比值达到-1.5,宇宙在这个情况下只能维持220亿年,而目前宇宙已经走过了137亿年。

于此,北卡罗来纳大学物理学家Frampton等人提出一个修改性的观点,其认为暗能量的压力与密度的比值会随着时间的推移而不断变化,但是从这个理论出发,宇宙仍然将出现大撕裂,只是这种撕裂效应会相对较小一些,而且宇宙的规模不会变成无限大。

而这个理论可能支持现有对宇宙演化的认识,即宇宙循环模型。这个模型认为,宇宙的演化归结于熵的问题,循环理论主要强调宇宙是通过大爆炸产生的,并通过大紧缩结束。宇宙演化到最后失去所有的自由能,并由引力主导一切,出现宇宙大紧缩,所有的一切都将坠入黑洞中被撕裂。这就是宇宙小撕裂假说。这个假说允许出现重新开始的机会,但是这个情况下,宇宙要重新回归秩序,产生新的恒星和星系需要相当漫长的过程。


                               
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gohomeman1 + 6 信息

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<星光天文爱好者Ⅰ>500人空间,潜水者误入!
发表于 2011-7-7 05:36 来自: 广东省潮州市 联通
前几天电脑坏了,昨天刚出院

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发表于 2011-7-7 07:48 来自: 江苏省无锡市锡山区 电信
夏天电脑要做好保温工作。。

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发表于 2011-7-7 08:01 来自: 贵州省毕节市 电信
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发表于 2011-7-7 10:29 来自: 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
回复 2# cuicanxingkong

是电脑坏了吧。你自己也要注意身体哦,小心中暑

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发表于 2011-7-7 10:47 来自: 天津市 联通
我在国家地理网上看到这篇文章了

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发表于 2011-7-7 11:03 来自: 广东省潮州市 联通
回复 5# gohomeman1


    版主先生,这个电脑中暑和人中暑有什么关系~

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发表于 2011-7-7 11:13 来自: 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
回复 7# cuicanxingkong

混蛋,关心你身体健康呢!

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发表于 2011-7-7 11:39 来自: 马来西亚 TMNet电信公司
回复 3# kissccb


我这里全年夏天,而且电脑基本都是24小时开着。。。

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发表于 2011-7-7 11:40 来自: 江苏省无锡市锡山区 电信
回复 9# 天道无极


      那你用的出本了。是应该罢工了。。

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发表于 2011-7-7 11:48 来自: 马来西亚 TMNet电信公司
回复 10# kissccb


板子五年,显卡七年,处理器9年,硬碟四年半~

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发表于 2011-7-7 11:59 来自: 江苏省无锡市锡山区 电信
回复 11# 天道无极


    呵呵 老机有风险。24小时需谨慎。。

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发表于 2011-7-7 12:01 来自: 辽宁省沈阳市和平区 联通

                               
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凝视着浩瀚的星河... ...
突然感觉星云就像是神的冲水马桶,那美丽的漩涡涟漪... ...
求拍砖

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发表于 2011-7-7 13:22 来自: 北京市 鹏博士BGP
楼主辛苦了
现在科学家们对暗能量还是没有什么头绪啊
不知道可预见的未来会不会有人想出来针对暗能量的研究方法
引力把物质拉向一起,暗能量又要把时空拉远
宇宙到底是简洁的呢,还是复杂的呢
知道的越多,发现不知道的越多

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发表于 2011-7-7 20:28 来自: 江苏省苏州市 电信
我们回合暗能量融为一体,更为确切地说我们所见的一切都会变成暗能量

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发表于 2011-7-8 10:45 来自: 马来西亚 TMNet电信公司
回复 12# kissccb


我的机子闲置时都拿来下载,就不知鲁大娘能否为我的机子延寿?确实存在很多风险,尤其是来自木马的威胁~

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发表于 2011-7-8 10:49 来自: 河南省郑州市 电信
楼上几位歪楼的本事……
“大撕裂”是什么?是否就是“大坍缩”?

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发表于 2011-7-8 10:50 来自: 上海市 鹏博士宽带
都是猜测,都是学术,真正的只有上帝知道

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发表于 2011-7-8 10:54 来自: 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
回复 13# dungeonlee

某种意义上,是一样的。就是说,抽水马桶中的水因引力向出水口流动,星系中物质也因为引力有类似的运动。

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发表于 2011-7-8 13:59 来自: 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
回复 17# Abrah

顾名思义,两者是完全相反的结局。简单的说,都是理论上的猜测,注意,仅是猜测

大撕裂:宇宙持续膨胀,最后物质、暗物质的密度连维持星系引力都做不到;继续发展,太阳系也该分裂。再继续,电磁相互作用也无法对抗时空膨胀,最后原子、原子核结构也将撕裂。该观点不是主流观点。

大坍缩:宇宙膨胀减速最后终止,接着反向收缩,最后重归超高密度的黑洞状态。是否会下一次爆发,与大坍缩无关。大坍缩与当前的宇宙观测结果矛盾。

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