和「過去」的膨脹速度進行對比,看看宇宙膨脹速度到底降低了多少,進而通過這個差值來計算出宇宙引力的大小。
不得不說,這是一個很巧妙的方法,但令人意想不到的是,正是這個方法,引出了另一個關于宇宙結局的假說。
由于光速的限制,宇宙中其他天體發出的光線要抵達地球,都需要一定的時間,所以我們在宇宙中觀測到的天體,其實都是它們的「過去」,比如說當我們觀測到1億光年外的某個天體時,其實看到的是它在1億年之前的樣子。
在宇宙膨脹的驅動下,那些遙遠的天體都在遠離我們而去,所以只需要觀測不同距離的天體相對于我們的遠離速度,再將其進行對比,就可以得到在不同時間段中宇宙膨脹速度的差異。
由兩顆恒星組成的雙星系統在宇宙中是很常見的,假如在某個雙星系統中,一顆恒星演化成了白矮星,與此同時,另一顆恒星則演化成了一顆結構鬆散的巨星,那麼在兩顆恒星距離足夠近的情況下,白矮星就會不斷地吸收巨星的物質,其質量也會持續增加,當質量增加到1.44倍太陽質量時,這顆白矮星就會因為引力坍塌而發生失控的熱核爆炸,這種現象就被稱為「Ia型超新星」。
「Ia型超新星」非常明亮,即使隔得非常遠都可以觀測到,並且因為「Ia型超新星」的爆發條件是固定的(即達到1.44倍太陽質量),所以宇宙各處的「Ia型超新星」的亮度都是相同的,因此「Ia型超新星」也被科學家稱為「標準燭光」
1998年,三位來自于不同研究團隊的科學家給出了相同的測量結果:宇宙的膨脹速度並不是之前想象中的那樣越來越慢,而是越來越快!
對于當時的科學界來講,這個測量結果無疑是顛覆性的,在接下來的時間裡,科學界對此進行了深入的研究,並最終確定了宇宙確實是在加速膨脹,而上述的三位科學家也因此而獲得了2011年的諾貝爾物理學獎。
在此之前,科學界認為驅動宇宙膨脹的暗能量是恒定不變的,而上述的「熱寂」和「大擠壓」也是基于這一觀點,然而新的研究卻表明,宇宙居然在以越來越快的速度膨脹,這就意味著,在宇宙膨脹的過程中,暗能量的密度其實一直在增加。
于是科學家就據此提出了大撕裂理論,該理論認為,在未來的時間裡,隨著暗能量密度的持續升高,宇宙將會越來越受到暗能量的主導,而由于暗能量在宇宙中是均勻分佈的,因此當這個過程達到一定程度時,暗能量的作用就將戰勝宇宙中的四種基本力,進而將宇宙中所有的物質全部撕裂。
科學家根據目前的觀測資料計算出,在大約167億年後,宇宙就會以這樣的形式終結,假如地球在那時依然存在的話,那麼地球將在宇宙終結前16分鐘毀滅。
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