一直以来,不同的学者对于宇宙的看法是完全不同的。不过,到了近现代,随着标准宇宙模型的建立,人类对于宇宙整体的演化已经有了较为清晰的认识,那这究竟是咋回事呢?
根据研究发现,138亿年前,发生了一次大爆炸,诞生了宇宙,从这时起才有时间、空间以及其中的内含物,随后物质不断的聚合与演变,出现了原子结构,在之后又出现了恒星、星系、星系群等。那这有什么证据呢?
关于“宇宙大爆炸”的证据其实已经有很多了,其中起到决定性作用大概是一个理论,三个证据。一个理论指的就是以爱因斯坦的广义相对论为基础,勒梅特、伽莫夫等和物理学家一起建立的宇宙大爆炸理论,三个证据指的是:
1.哈勃观测到银河系外的星系群正在离我们远去,并且距离我们越远的,远离的速度就越快,这证明了宇宙是随着时间的流逝,在动态变化,且现在是出于膨胀的状态;
2.宇宙大爆炸理论预言了大爆炸之后,宇宙的余温会成为宇宙的背景辐射,这就是宇宙微波背景辐射,它随着宇宙的膨胀,已经变得极为微弱,但最终还是成功被科学家们捕捉到了,还有观测小组因此而获得了诺贝尔奖;
3.宇宙大爆炸理论还预言了氦元素的丰度,指的是宇宙演化到现在,宇宙中氢元素和氦元素的质量比是3:1,而科学家们也确实证实了宇宙中元素丰度与预言是相互匹配的。
也正是这个理论,以及这三个关键证据,宇宙大爆炸才逐渐成为了主流的理论。那么问题来了,宇宙未来的会是什么样子的呢?
其实关于宇宙的未来,大致来说也有三种可能性,那究竟是哪三种呢?
1.宇宙接下来随着时间的流逝,不断的膨胀,直到天体开始被撕裂,甚至是原子结构都无法保留,这就是宇宙的冷死亡,也被叫做:大撕裂;
2.宇宙接下来虽然膨胀了一段时间,随后就在引力作用下向中心聚拢,挤压在一起,这就是宇宙的热死亡,也叫做:大挤压。从“大挤压”这里,科学家又想到,可能挤压到极致后,宇宙会发生类似于138亿年前发生的那种大爆炸,于是新的宇宙诞生,这也被称为:大反弹。相信很多人也猜到了,既然会大反弹,那是不是意味着宇宙是循环往复的?“大爆炸→膨胀→大挤压→大爆炸→膨胀→大挤压→……”这样循环往复。
3.根据热力学第二定律,也就是:熵增定律,指的是任何封闭的系统,都会随着时间的流逝,熵增加,所谓的熵就是系统的混乱度。所以,如果宇宙是一个封闭系统,也会朝着熵增的方向发展,那么当熵达到最大值时,宇宙也就到了末日,这就是热寂说。
现在来看,“热寂说”似乎已经被否定掉了。而剩余两种到底实哪个,其实要看宇宙中物质的构成,尤其是宇宙中暗物质和暗能量的比例。暗物质和已知物质一样,起到的都是引力作用,如果暗物质和已知物质比暗能量更多,那么宇宙就会走向第二种情况;如果暗能量比暗物质和已知物质更多,则是第一种情况。