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【宇Ⅳ】宇宙的归宿

2020-02-13 14:28:36

世上最滑稽的事,就是宇宙为了战胜自己的死亡宿命而在光年尺度上做出种种徒劳的努力。——韩松

有关宇宙的归宿,存在三种可能:宇宙坍缩、永远膨胀和平衡。分别对应着闭合宇宙(闭宇宙)、开放宇宙(开宇宙)和平衡宇宙。这取决于宇宙所有物质的万有引力和大爆炸惯性的较量。


①闭宇宙(坍缩):
指一个宇宙所拥有的质量产生的引力足以对抗其膨胀,最后坍缩。
当把一个物体从地球表面克服地球引力向上抛时,我们就得面对同样的问题。地球的引力总是随着高度的变大而减小,如果一个物体以足够大的速度向上发射,它能升得足够高以至于减弱地球的引力,当拉力已经不能减弱它的运动时,它就会挣脱地球的引力而且不再回来。要实现这一目的,物体就必须以大于11公里/秒的速度运动,这就是逃逸速度。
那么,我们要问宇宙克服内部引力向外膨胀的速度是否已经达到了逃逸速度了呢?为了得出这个结论,科学家们必须估计出宇宙的膨胀速度,还必须估计出宇宙的物质的平均密度,以便能得出内部万有引力的强度。宇宙的膨胀速度和平均密度很难得出,所以只能是估算出来的。


②开宇宙(永远膨胀):
指如果一个宇宙质量不大,引力就不足以降低其膨胀速度,这就叫开放宇宙。
目前宇宙处于加速膨胀阶段,原因是暗能量的作用。开放宇宙模式中,宇宙大爆炸后膨胀,暗能量的斥力大于物质的引力,宇宙将永无止境的膨胀下去。宇宙不断膨胀导致无序度的熵无限增加,宇宙向最混沌的状态发展,所有天体分解,宇宙中只剩下光子和轻子,进入热寂状态。


③平衡宇宙:
宇宙中物质引力和大爆炸惯性最后“正好”互相平衡。宇宙将进入一个非常缓慢并且永无止境的膨胀过程。

大爆炸之后,所有星体都往外飞,不过他们之间还是有引力的,当到达一个临界点时就有两种情况。
1.速度克服引力就造成宇宙大撕裂。就像我们发射的卫星,要超过第一宇宙速度才可以脱离地球的引力。
2.速度未克服引力。这时宇宙就开始回缩,温度越来越高,有可能回到开始的“点”。
关于这个临界的点和宇宙的平均密度由关系,不过以现有理论所得到的平均密度和这个临界点差了一个数量级,就是差10倍。所以就目前理论来说最后造成宇宙撕裂的可能性大些。
1977年哈佛研究人员通过x射线研究,报告说发现有迹象表明一些星系团周围恒星和尘埃组成的晕圈拥有的质量高达包含在内的星系团内星系质量的5- 10倍,这种晕圈如果普遍存在,就极大的增加了宇宙质量,使开放宇宙变的不大可能。此外在对星系团的研究中,发现如果只计算星系团各成员星系的质量,那它们的引力无法把它们维持在一起,显然,星系外的质量没有计算进去,而它可能要大得多才能保证星系团的存在。总之目前证据暂时有利于开放宇宙,但闭合宇宙的可能性在不断的变大(这种物质被称为“暗物质”,至于什么是暗物质,将在之后的帖子中详细说明)。可以说,宇宙的归宿的决定权,就在这“看不到”的暗物质手上。

最后修改于 2020-02-13 14:43:24
标签: 宇宙 归宿

#1
亲眼所见,亦非真实

说的好!!!

2020-02-13 14:46:46 来自Android客户端
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