猜測(cè)宇宙中的暗物質(zhì)與宇宙未來的猜測(cè)

摘要：本文主要以物質(zhì)間的引力變化來闡述宇宙的體積變化過程。物質(zhì)間的引力受到當(dāng)前研究尚處于猜測(cè)階段的暗物質(zhì)和來自外空間微波輻射的重大影響。正是在暗物質(zhì)和外空間微波輻射的作用下，形成了宇宙體積的逐漸增大直到爆炸；又因爆炸后所容納暗物質(zhì)的增多而致質(zhì)量和引力增大，使得宇宙又開始收縮；當(dāng)收縮到暗物質(zhì)產(chǎn)生的引力與微波輻射作用力相等之后，又開始膨脹，如此循環(huán)往復(fù)。

關(guān)鍵詞：暗物質(zhì)；微波輻射；宇宙未來

一、緒論

高中語文教材上有一篇霍金的文章——《宇宙的未來》。這篇文章主要講述了作者對(duì)宇宙未來的猜想。里面提出兩個(gè)假設(shè)：（1）如果宇宙的總質(zhì)量足夠大，那么宇宙將會(huì)坍縮；可見，目前宇宙中可見物質(zhì)的質(zhì)量不及坍縮質(zhì)量的千分之一；但算上暗物質(zhì)（這個(gè)可能是用來填充宇宙的東西）坍縮的可能就會(huì)大大增加；（2）宇宙中存在來自外空間的微波輻射，并且各個(gè)方向的輻射強(qiáng)弱程度幾乎相等；這也就是第二個(gè)猜想，宇宙將會(huì)無限擴(kuò)散下去。我的猜測(cè)建立于巨人霍金的基礎(chǔ)上，那就是，宇宙是個(gè)“體積周期循環(huán)的宇宙”，其循環(huán)形式為體積的膨脹與收縮（并非擠為黑洞，而是回到初始狀態(tài)），宇宙體積的膨脹是由于微波輻射，而收縮則是由于大量暗物質(zhì)的存在導(dǎo)致的坍縮。

二、暗物質(zhì)猜想

暗物質(zhì)是看不到、摸不著、與可見光不作用的一類特殊物質(zhì)，它隱藏于行星之間，又因?yàn)榫哂匈|(zhì)量，所以可能有自己的定向運(yùn)行軌道，但是宇宙微波的存在可能使它逐漸發(fā)散。

暗物質(zhì)可能是宇宙爆炸的副產(chǎn)物，可以想象為一種爆炸所產(chǎn)生的氣體，或類似的流體物質(zhì)，其運(yùn)動(dòng)速度比固體快，但由于質(zhì)量龐大，所受的物質(zhì)間作用力較大，較固體碎片而言，具有更大的減速加速度，從而使其有向中間匯攏的趨勢(shì)，最終導(dǎo)致的結(jié)果是，它們以低速或高速運(yùn)行的狀態(tài)在可見的物質(zhì)縫隙中存在著。

有一類類似暗物質(zhì)的物質(zhì)也不與光進(jìn)行作用，它就在我們的周邊，即，“空氣”。空氣中的大部分無色氣體幾乎與光不發(fā)生相互作用，以至于我們看不到它們，所以，暗物質(zhì)可能是相對(duì)分子質(zhì)量很大的在真空環(huán)境中呈氣態(tài)的物質(zhì)。因?yàn)檎婵窄h(huán)境中氣壓小，沸、熔點(diǎn)低，很多液態(tài)、固體物質(zhì)從地球帶到宇宙就會(huì)瞬間蒸發(fā)或升華。

宇宙中的暗物質(zhì)可能還與煙相類似。放完煙花爆竹后，都會(huì)有煙出現(xiàn)。我們都知道，煙是固體小顆粒，由于體積相對(duì)較大，所以可以與光作用從而我們能夠看見。宇宙大爆炸后，各種星云、星系都沒有形成，宇宙飛速脹大，這時(shí)，產(chǎn)生的原子碎片、粉末就會(huì)像羽毛一樣飛揚(yáng)，在宇宙中亂竄。幾億年后，宇宙平靜后，這些碎片就演變成了暗物質(zhì)。

三、宇宙的未來

由物理學(xué)可知，所有物質(zhì)間都存在著一種或幾種力，最為常見的就是引力和斥力。正是由于這些力的存在，宇宙中才會(huì)存在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)，并且由于這些力長(zhǎng)期處于相對(duì)平衡狀態(tài)，使得宇宙中的很多物質(zhì)長(zhǎng)期保持一種狀態(tài)。也正是由于這些力的存在，形成了宇宙體積的周期循環(huán)，即膨脹到極限就會(huì)收縮，收縮到極限又會(huì)膨脹。

第一種情況，膨脹到極限的過程。在來自外空間的微波輻射作用下，宇宙成逐漸發(fā)散狀態(tài)，這種作用導(dǎo)致物質(zhì)間的作用力越來越小。當(dāng)小到極值時(shí)，物質(zhì)本身體積將無限增大，并且各種物質(zhì)相互間的引力也將不足以維持他們的現(xiàn)有狀態(tài)和平衡，從而距離無限增大；屆時(shí)，宇宙將會(huì)爆炸，這個(gè)大星系將解體為無窮多個(gè)類似銀河系的星系。

第二種情況，膨脹到極限后的收縮過程。宇宙爆炸后，由于體積的劇增，導(dǎo)致其中容納的暗物質(zhì)劇增，宇宙質(zhì)量增大了巨大的數(shù)；而由于質(zhì)量越大，物質(zhì)間的引力就越大，所以，當(dāng)暗物質(zhì)給予的質(zhì)量足夠大，物質(zhì)間的引力也就足夠大，從而宇宙將在這個(gè)強(qiáng)大的引力的作用下逐漸收縮，當(dāng)收縮到暗物質(zhì)產(chǎn)生的引力與微波輻射作用力相等之后，宇宙又會(huì)開始膨脹，如此循環(huán)往復(fù)。

宇宙的體積周期循環(huán)示意圖如下所示。

四、結(jié)語

在浩瀚的宇宙中，人類顯得如此渺小；但是，由于人類所擁有的智慧，又使人類顯得仿佛宇宙的主宰。雖然，在宇宙面前，我們所知道的、能做的還非常有限，但是，在我們?nèi)祟愐淮右淮巫尾痪氲奶剿髦校谇叭说慕?jīng)驗(yàn)逐漸積累下，我們能看到、能達(dá)到、能知曉的領(lǐng)域已經(jīng)越來越大。我對(duì)宇宙的秘密和未來充滿了好奇，我希望自己能投入到對(duì)宇宙探索的科學(xué)領(lǐng)域，為人類探索宇宙的進(jìn)程貢獻(xiàn)一份力量。

作者簡(jiǎn)介：鄭雨昆（2000），現(xiàn)就讀于石家莊精英中學(xué)高二B6班。