宇宙無限膨脹理論遇挑戰(zhàn)，最新研究：宇宙或已過青年期，膨脹后恐“大坍縮”

一直以來，科學(xué)家們普遍認為宇宙將繼續(xù)膨脹數(shù)萬億年。然而，一項研究卻為宇宙的命運描繪了一個截然不同的結(jié)局：我們的宇宙可能僅剩約333億年的總壽命。

▲宇宙星空（配圖）

來自美國新罕布什爾大學(xué)等機構(gòu)的研究者們在《宇宙學(xué)與天體粒子物理學(xué)雜志》上發(fā)表的論文指出，通過分析暗能量巡天（DES）和暗能量光譜儀（DESI）的最新觀測數(shù)據(jù)，暗能量的狀態(tài)方程參數(shù)w≠-1，并非傳統(tǒng)認為的恒定宇宙學(xué)常數(shù)。

這一觀測結(jié)果可用“軸子暗能量”模型來解釋：該模型由一個超輕軸子粒子與宇宙學(xué)常數(shù)Λ共同構(gòu)成。盡管參數(shù)存在一定簡并性（存在多種參數(shù)搭配都能比較好地擬合觀測結(jié)果），但分析顯示，負宇宙學(xué)常數(shù)Λ< 0的概率仍較高。

通俗來說，負宇宙學(xué)常數(shù)就像宇宙中裝了一個“吸力發(fā)動機”：它會讓宇宙的膨脹速度先逐漸減速，最終完全停止并反轉(zhuǎn)，引發(fā)“大坍縮”。屆時，整個宇宙的所有物質(zhì)、星系乃至?xí)r空本身，都會逐漸匯聚在一起，最終坍縮回一個極端高溫、高密度的奇點狀態(tài)，類似于“宇宙大爆炸”的逆過程。

▲迄今為止的宇宙演化過程

研究團隊利用最佳擬合模型對宇宙未來進行了模擬，結(jié)果顯示：從現(xiàn)在起，宇宙還剩約333億年的壽命。而自大爆炸以來，宇宙已經(jīng)存在約138億年，也就是說，我們目前可能已經(jīng)走過了約三分之一的宇宙歷程。

這一預(yù)測與傳統(tǒng)觀點形成鮮明對比。長期以來，基于愛因斯坦廣義相對論中引入的正宇宙學(xué)常數(shù)（Λ> 0），科學(xué)家們普遍認為宇宙會永遠膨脹下去，并最終走向“大凍結(jié)”的狀態(tài)：星系相互遠離、恒星逐漸熄滅、宇宙溫度趨近絕對零度，只剩下一片孤寂而永恒的空曠。

如今，該項研究卻描繪了另一種可能：宇宙不再像一條孤獨的高速公路一直延伸，而是可能掉頭折返，回到起點。

盡管這一研究為宇宙學(xué)開辟了新思路，但科學(xué)始終伴隨著不確定性，DES和DESI的觀測數(shù)據(jù)仍需更多觀測驗證。不過，在當(dāng)前分析中，負宇宙學(xué)常數(shù)及由此引發(fā)的大坍縮仍是最可能發(fā)生的情景。

未來，更多高精度數(shù)據(jù)將對這一模型進行更嚴格的檢驗。宇宙的終極命運，仍是人類探索中最宏大的未解之謎，而我們，或許正站在整個故事的中點。

紅星新聞記者 周月瀟

編輯 鄧旆光

審核 何先菊