宇宙多久开始坍缩？让暗能量为你答疑

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编译：赵炜

校对：王婧彧 刘海牧

审阅：王清山

美编：李鸣晨

后台：胡永葳 李子琦 李鸣晨

原文链接：

https://phys.org/news/2022-05-universe-collapse-dark-energy-quintessence.html

宇宙

图片来源：Unsplash

三位天体物理学家，两位来自普林斯顿大学，另一位来自纽约大学，计算出了宇宙会在多长时间后坍缩，但前提是暗能量具有第五元素形式的理论能站稳脚跟。

发表在《美国国家科学院院刊》的一篇论文中，科斯明·安德鲁（Cosmin Andrei）、安娜·伊贾斯（Anna Ijjas）和保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）指出，若该理论准确无误，则宇宙最快可能在1亿年后开始坍缩。

在过去的几十年里，研究人员发现了宇宙膨胀的证据，即遥远的星系正随时间的推移离我们越来越远。阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）曾预测会出现这种情况，并提出推动宇宙万物分离的力是暗能量。他还提出，暗能量的力恒定不变，这意味着宇宙将一直膨胀下去。从那以后，研究人员对此便莫衷一是，有人认为即使暗能量真的存在，它也可能不是一个常数。如果是这样的话，也许有一天宇宙膨胀速度会减缓，甚至可能停止膨胀，还有可能会逆转收缩，直至被压缩为一个单一的实体。这种理论的支持者将暗能量描述为具有动态场的“第五元素”，而他们所称的“第五元素”是指一种允许宇宙膨胀或收缩的属性。通过研究收集到的关于已知宇宙的证据，他们发现该理论与暗能量为常数的理论一样合理

宇宙从最初的“大爆炸”开始就一直在膨胀

图片来源：Alamy

在这项新理论的研究中，三人研究小组想知道，如果暗能量具有第五元素这个属性，宇宙大概需要多长时间才会减速、停止膨胀、开始收缩并最终坍缩为一个点。出于这个想法，研究小组利用描述已知宇宙特征的真实数据建立了一个宇宙模型。该模型表明，若第五元素理论是正确的，那么宇宙可能已开始减缓它的膨胀。它还表明，宇宙可能会在接下来的大约6500万年内一直减速至停止膨胀，并且最快可能在距今1亿年后开始坍缩。

和提出暗能量是宇宙常数的理论一样，第五元素理论也无法被证明是对是错，因为我们无法检验它。天体物理学家只能依靠来自许多光年之外的观测数据，而这些数据只能体现宇宙的过去，而非其现在或未来，这表明即使宇宙目前正在坍缩，我们也只能在数百万年后才能观测到。

责任编辑：杨伯顺

牧夫新媒体编辑部

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