宇宙1億年后或轉為緩慢收縮

宇宙大爆炸數億年后早期恒星形成的藝術圖。圖片來源：美國趣味科學網站

美國科學家在最新一期《美國國家科學院院刊》上撰文稱，他們通過對暗能量性質的建模，并對模型進行分析后發現，在經過大約138億年不斷膨脹后，未來不到1億年內，宇宙可能會停止膨脹并開始緩慢收縮。

自20世紀90年代以來，科學家已經了解到宇宙正在加速膨脹，星系之間的距離現在比數十億年前擴大得更快。導致這一現象背后的神秘力量被稱為暗能量。暗能量似乎與引力相反，將宇宙中大多數物體推得更遠而非將它們拉在一起。盡管暗能量約占宇宙總質能的70%，但其性質仍然是個謎。

阿爾伯特·愛因斯坦認為，暗能量是一個宇宙常數，一種編織在時空結構中的形式不變的能量。如果是這樣，暗能量施加的力永遠不會改變，那么宇宙應該永遠繼續膨脹（并加速）。但1998年，此次研究合著者、普林斯頓大學理論科學中心主任保羅·斯坦哈特等人提出了一種不同的理論認為，暗能量并非恒定的自然力，而是一種叫做精髓的實體，會隨時間的推移而衰減。

在這篇新論文中，包括斯坦哈特在內的3位科學家試圖根據過去對宇宙膨脹的觀測，對暗能量的性質進行建模。結果發現，盡管宇宙已加速膨脹了數十億年，但暗能量的斥力可能正在減弱，宇宙的加速膨脹可能會在未來6500萬年內“迅速”結束，在1億年內，宇宙可能會完全停止膨脹，進入緩慢收縮的狀態。斯坦哈特說：“這將是一種非常緩慢的收縮，宇宙需要幾十億年才能達到現在大小的一半。”

斯坦哈特表示，從那時起，宇宙可能會發生兩種情況：要么持續收縮，直到在一次大“緊縮”中崩潰，結束時空；要么收縮到剛好與原始狀態相似的狀態，然后發生另一次大爆炸，或者一次大“反彈”，從舊宇宙的灰燼中創造出一個新宇宙。

加拿大不列顛哥倫比亞大學物理學和天文學教授加里·辛肖表示，由于該模型僅依賴于過去對宇宙膨脹的觀測，而且宇宙中暗能量的性質仍是未解之謎，因此最新研究提出的假設目前無法驗證。宇宙未來的命運如何，只有時間會告訴人們答案。