宇宙的膨脹意味著什么？

【博科園-科學科普】我們知道光速是恒心猿意馬的，可是宇宙膨脹的速度是幾多呢？

宇宙膨脹的速度不是一個常數，這是一個很是有趣的成果，在我們的宇宙中存在暗能量在我們的宇宙遙遠的將來給了我們一個有趣的不雅點。

引力感化是減慢宇宙的膨脹的速度，而一種神秘的暗能量，將物質和空間推開。事實上暗能量被認為是在以更快和更快的速度將宇宙推標的目的宇宙，導致我們的宇宙加快膨脹。圖片版權：NASA/JPL-Caltech

暗能量是一種描述性的術語，我們已經將其應用于對宇宙膨脹鞭策的力量。我們可以看到宇宙正在膨脹，經由過程測量宇宙中物體的概況速度，所有這些物體似乎都在快速地撤退退卻。考慮到我們不是在宇宙中一個特別的處所，這一不雅察最好的詮釋是每個物體都偏離了其他物體。考慮到引力也存在于我們的宇宙中，其他一些力必需感化于我們宇宙中的每一個物體，以抵消引力，并使它們在通往一個越來越孤立的宇宙的道路上。

這種反重力的力量被稱為暗能量，切當的是它是什么，它的運作體例仍然長短常糟糕的理解。然而按照我們的不雅察，它必需占宇宙所有能量的68%以上（理論占比74%），才能做到我們所不雅察到的，鞭策所有的星系之間的引力，彼此之間并沒有彼此聯系。

宇宙演化的一個表征（跨越137.7億年），比來跟著暗能量的排斥性效應起頭本家兒導宇宙的膨脹，膨脹已經起頭加快。圖片版權：NASA / WMAP Science Team

有一個膨脹的宇宙是一回事。若是膨脹發生在一個固心猿意馬的速度，我們將把我們的宇宙膨脹當作一條直線，像上面的圖一樣。然而我們發現，宇宙的膨脹正在以越來越快的速度發生。我們宇宙的膨脹是加快的，不是恒心猿意馬的。這意味著若是我此刻看到兩個星系分隔，從某種宇宙鳥的角度來看，然后再回到10億年前不雅察另一組星系彼此遠離，第二組會比第一組分手得快得多。

在足夠長的一段時候內，膨脹速度的增添意味著宇宙中物體的密度將會降低。若是每個星系都離其他星系越來越遠，我們銀河系之外的星系的圖像也會變得越來越過時，因為光的傳布時候也會增添。

若是我們追求越來越孤立的星系到它的邏輯極端，我們就會達到一個叫做“熱死”的宇宙末日場景。熱滅亡是在星系耗盡氣體形當作新的恒星時發生的，而剩下的恒星絕年夜部門都是微弱的紅、棕、黑矮星、黑洞或中子星。因為沒有新的氣體進入星系，星系必需竣事它的恒星形當作。

一旦剩下的紅矮星和其他恒星輻射出它們最后的熱量，整個宇宙就達到了一個，甚至是溫度，我們已經達到了宇宙中熱量的滅亡。這是今朝我們的宇宙對其最終狀況的展望——它是擁有如斯年夜量暗能量的直接成果，將我們的宇宙標的目的外擠壓，形當作一個更快速的膨脹。

作者：Jillian Scudder（物理與天文學助理傳授）

來自：Forbes science

編譯：中子星

審校：博科園