
宇宙会爆炸还是whimper?一对理论物理学家提出了第三条道路:也许宇宙永远不会结束。
在一项试图定义性质的研究中暗能量- 一种神秘的现象被认为是导致宇宙每时每刻越来越快地扩展的速度 - 物理学家发现宇宙扩张并不总是给定的。相反,他们写道,黑暗能量可能会定期“打开和关闭”,有时会增加宇宙,有时将其收缩,直到适合新的条件大爆炸发生 - 新宇宙出生。
大逃生
我们的宇宙目前正在经历一个失控的阶段:宇宙在每个过时的时刻都在越来越快。宇宙学家不了解这种加速度的原因,他们将其称为黑能。如果这种加速持续存在,那么我们的宇宙最终将扩大到遗忘,所有物质和辐射撕裂。
这将不是失控增长的第一阶段。在大爆炸的最早时刻,能量和密度非常极端,以至于现有物理无法应付 - 它预测了数学分解的无限密度的奇异性。之后,宇宙经历了一个令人难以置信的快速扩张时期,称为通货膨胀,这也是很差的。
长期以来,天文学家一直想知道,这两个阶段的加速扩张阶段(在大爆炸的最早时刻,一个在当前时代的时刻之一)是否相互联系,以及驱动他们俩的实体是否避免了大爆炸奇点的问题。
动态恶魔
为此,一对理论物理学家于2月7日在预印度数据库中发布了一项研究arxiv它检查了一个宇宙模型,黑暗能源一直发挥作用。先前的研究在不同时间建模了深色能量“打开”以推动宇宙扩展,但是新研究提出了一个更现实的模型,其中包括物质和辐射。
他们想看看暗能量是否可以避免大爆炸奇点,推动通货膨胀并加速后期的宇宙。为了避免这种最初的奇异性,宇宙不能从无限密度的点开始。取而代之的是,我们所生活的宇宙必须是一系列无限重复的“大弹跳”中的宇宙。
在这种情况下,暗能量驱动宇宙直到达到一定尺寸。但是随后黑暗能量自我改变,迫使宇宙收缩。然后,宇宙遭受了很大的紧缩,但是在达到无限密度的状态之前,黑暗能量再次转身,推动了一段令人难以置信的快速通货膨胀并重新开始周期。
精心调整的机制
研究人员发现了执行三杆的暗能量的模型。但是至关重要的是,物质和辐射不能存在于极端早期的宇宙中,否则它们会破坏通货膨胀。取而代之的是,随着通货膨胀后的一部分腐烂,物质和辐射必须出现在通货膨胀之后,从而充满了光和物质。
尽管最初是成功的,但研究人员仍无法找到一类通用的黑暗能源模型,这些模型始终可以带来相同的结果。取而代之的是,与量子力学预测相比,他们必须人为地为当今的加速扩展提供较小的价值,以便获得正确的结果。
但是,这项新的研究确实指向有希望的方向,为进一步探索这样的模型提供了一个可行的平台。人类不一定注定要生活在寒冷,空的宇宙中,因为黑暗能量在远的未来可能会有所不同。只有继续研究才能揭示我们的最终命运。