
宇宙會爆炸還是whimper?一對理論物理學家提出了第三條道路:也許宇宙永遠不會結束。
在一項試圖定義性質的研究中暗能量- 一種神秘的現像被認為是導致宇宙每時每刻越來越快地擴展的速度 - 物理學家發現宇宙擴張並不總是給定的。相反,他們寫道,黑暗能量可能會定期“打開和關閉”,有時會增加宇宙,有時將其收縮,直到適合新的條件大霹靂發生 - 新宇宙出生。
大逃生
我們的宇宙目前正在經歷一個失控的階段:宇宙在每個過時的時刻都在越來越快。宇宙學家不了解這種加速度的原因,他們將其稱為黑能。如果這種加速持續存在,那麼我們的宇宙最終將擴大到遺忘,所有物質和輻射撕裂。
這將不是失控增長的第一階段。在大爆炸的最早時刻,能量和密度非常極端,以至於現有物理無法應付 - 它預測了數學分解的無限密度的奇異性。之後,宇宙經歷了一個令人難以置信的快速擴張時期,稱為通貨膨脹,這也是很差的。
長期以來,天文學家一直想知道,這兩個階段的加速擴張階段(在大爆炸的最早時刻,一個在當前時代的時刻之一)是否相互聯繫,以及驅動他們倆的實體是否避免了大爆炸奇點的問題。
動態惡魔
為此,一對理論物理學家於2月7日在預印度數據庫中發布了一項研究arxiv它檢查了一個宇宙模型,黑暗能源一直發揮作用。先前的研究在不同時間建模了深色能量“打開”以推動宇宙擴展,但是新研究提出了一個更現實的模型,其中包括物質和輻射。
他們想看看暗能量是否可以避免大爆炸奇點,推動通貨膨脹並加速後期的宇宙。為了避免這種最初的奇異性,宇宙不能從無限密度的點開始。取而代之的是,我們所生活的宇宙必須是一系列無限重複的“大彈跳”中的宇宙。
在這種情況下,暗能量驅動宇宙直到達到一定尺寸。但是隨後黑暗能量自我改變,迫使宇宙收縮。然後,宇宙遭受了很大的緊縮,但是在達到無限密度的狀態之前,黑暗能量再次轉身,推動了一段令人難以置信的快速通貨膨脹並重新開始週期。
精心調整的機制
研究人員發現了執行三桿的暗能量的模型。但是至關重要的是,物質和輻射不能存在於極端早期的宇宙中,否則它們會破壞通貨膨脹。取而代之的是,隨著通貨膨脹後的一部分腐爛,物質和輻射必須出現在通貨膨脹之後,從而充滿了光和物質。
儘管最初是成功的,但研究人員仍無法找到一類通用的黑暗能源模型,這些模型始終可以帶來相同的結果。取而代之的是,與量子力學預測相比,他們必須人為地為當今的加速擴展提供較小的價值,以便獲得正確的結果。
但是,這項新的研究確實指向有希望的方向,為進一步探索這樣的模型提供了一個可行的平台。人類不一定注定要生活在寒冷,空的宇宙中,因為黑暗能量在遠的未來可能會有所不同。只有繼續研究才能揭示我們的最終命運。