宇宙会永远宇宙一直膨胀下去去吗?

网友提问:“我一直在阅读有关宇宙的书籍有一些内容我还不是很确定,希望可以进一步了解一些信息虽然我不确定您是否可以回答我下面这两个问题,但是我期待您能回答首先,宇宙是否会一直宇宙一直膨胀下去去如果是的,那这个膨胀最终会停止还是永不停歇谢谢您的帮助。您的网址很有趣也帮助我解答了我的问题。

答:事实上唯一能阻止宇宙膨胀的条件是:宇宙中有足够的重力去克制膨胀。用于阻止宇宙膨胀所需嘚质量密度(每空间体积的质量总和)经常被称为”临界密度”如果宇宙密度比临界密度大,那么宇宙中所有物体的中立就可以克服膨脹终止它,最终导致再次的塌缩如果宇宙密度比临界密度小,那么宇宙将永远宇宙一直膨胀下去去

定义宇宙密度是十分困难的, 因為其中大部分的物质并不会发出光线因而我们的望远镜根本看不到它们。但是我们可以出去测量那里有多少星系并且他们彼此绕行的速度是多少。(星系越越大绕行就越快)。这一点给了我们关于密度很好的启示我们也可以通过遥远星系的膨胀速度,直接测量宇宙膨胀的减速这也是一个十分难的实验。

Christopher Springob更新:自1999年1月我们回答此问题之后天文学家关于这一问题的理解有很大的变化。有可信的证據表明宇宙的膨胀是在加速的,而不是减速这个并不是因为重力。而是由于“暗能量”可以大面积抵消重力的虚无空间排斥力。

假設天文学家关于数据的分析是正确的宇宙实际上实在加速膨胀的,我们仍不知到宇宙膨胀的终极速度因为我们不知晓暗能量是否永远嘟会作为排斥力存在。考虑到在将来这个问题会更加吸引人这里有一些模型,显示着暗能量会导致宇宙的重建但是如果,暗能量是真實存在的那么实际上物体的重力对宇宙最终命运是没什么影响的,因为长远来看暗能量最终会跑赢重力

从19世纪20年代开始,科学家就知噵了宇宙是在膨胀的大部分人相信膨胀始于150亿年到120亿年前发生的宇宙大爆炸。

但是在宇宙学里最紧迫的问题之一是这种膨胀是否会永远進行下去或者是否有一天重力会终止膨胀,并且朝反方向发展将所有的星系收缩在一起,众所周知这就是宇宙末日。

突然在过去的兩年里一些奇怪事情的发生让这一问题更加白热化。根据两份独立研究结果:宇宙膨胀实际上应该是宇宙加速。

“这完全是出乎意料嘚” 美国国家科学基金会数学和物理科学理事会高级科学助理Morris Aizenman表示“是什么力量导致了加速?我们不得而知”

研究人员认为,导致宇宙加速的力量可能是远方奇怪并且未知的能量或者物质他们的重力是与宇宙相互排斥的而不是相互吸引的。

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原标题:科学揭秘:宇宙会一直宇宙一直膨胀下去去吗

1929年美国天文学家哈勃发现河外星系普遍存在着红移现象。所谓红移指的是光谱线变长了或者频率降低了,如果某种原子原来发射的一条谱线波长为λθ,那么从河外星系来的这种谱线波长λ总要比λθ大。红移现象说明,河外星系都在离我们远去。也就是说,不管你站在宇宙间哪颗星球上,都会发现所有的星星都在向四面八方飞散

天文学家经过大量观测发现,距离近的星系红移量小距离远的星系红移量大,这种关系被称为“哈勃关系”比如,离我们5.7亿光年的狮子星座正以每秒1.95万千米速度离去;而离我们12.4亿光年嘚牵牛星座,正以每秒3.94万千米的惊人速度远离而去照此推算,在离我们100亿光年的地方它的速度将达到每秒30万千米这与光速相等。再远嘚地方由于光无法到达因而人们也就观测不到了。

为什么星星与星星之间距离很远呢依据有些科学家的解释,其原因在于宇宙膨胀舉例来说,我们所处的宇宙好比一个带斑点的气球星星就好比气球上的那些斑点,吹气以后气球开始膨胀,那些斑点之间的距离就会哏着变大

你不妨想象自己站在气球上的某个点上,当气球膨胀时你就会发现别的点会慢慢地离

什么力量可以推动宇宙不断膨胀呢?根據宇宙大爆炸的假说科学家们推测,在很久很久以前宇宙是很小很小的,就像一枚鸡蛋宇宙学家把它形象地称为宇宙蛋。这枚宇宙疍非常热温度可达1万亿度左右,所以它又被称作“原始火球”突然某一刻,这个原始火球爆炸了于是物质就散开了,宇宙也就由此開始膨胀一直持续到现在。

科学家们发现宇宙在不断膨胀的同时,又在不断降温宇宙空间的温度已经降到了-210℃。当然这并不是说宇宙中任何地方都是这个温度,比如恒星上的温度就很高,有的甚至达到几万度但是在空旷的宇宙中,这些恒星就像寒夜中的篝火一樣温度再高也改变不了周围的低温世界。篝火一样温度再高也改变不了周围的低温世界。

科学家们发现宇宙虽然一直在膨胀,但膨脹的速度却在逐渐减缓原因在于宇宙中的物质之间存在着万有引力。这种万有引力在将互相离开的物质往回拉但是难以估计的是万有引力的大小。如果引力不太强那么膨胀速度虽然在减慢,但却永远不会变为零这样宇宙就将无限地宇宙一直膨胀下去去。如果引力很強那么宇宙膨胀的速度就会逐渐减小到零,到那时候宇宙的膨胀就会停止,并且开始收缩越缩越小。

对于宇宙膨胀的观点有的天攵学家认为,宇宙中的物质密度很小因而引力也很弱,宇宙将无限地宇宙一直膨胀下去去而有些科学家却持相反观点,他们认为宇宙Φ的引力比我们知道的要大得多足以使宇宙停止膨胀,并开始收缩

根据计算,如果宇宙的平均物质密度小于或等于5×10-27千克/米3(相当於每立方米中有3个核子)那么,我们这个宇宙就会不断宇宙一直膨胀下去去星体之间的距离就会越来越远。如果宇宙的平均密度大于5×10-27千克/米3那么几十亿年以后,随着宇宙的膨胀在引力的作用下,更多的星系将重新相互靠近再靠近……此时,由于星体间的碰撞星空将越来越明亮,天空也会越来越灼热最后,所有此时由于星体间的碰撞,星空将越来越明亮天空也会越来越灼热。最后所囿的星体都被压缩在一个很小的范围内,这时高温高密度所产生的巨大压强会阻止这个压缩过程的继续,从而有可能再产生一次“大爆炸”使宇宙再度膨胀。

有的天文学家认为宇宙从来就没有什么开端,它的物质一直就在反复地聚拢而又分开分开而又聚拢,永无止境这样一幅图景被称为“振荡宇宙”。那么宇宙的平均物质密度到底是多少呢?由于宇宙实在太大了人们实在难以准确地测量出来,所以也就无法知道宇宙将来是不是会停止膨胀

假如宇宙真的开始收缩了,那么又会出现什么情况呢比如,到那时时间是不是就走到叻尽头开始往回退?随着时间的倒退历史长河中已经发生过的一切会不会重演呢?这些深奥而奇妙的问题都在等待着青少年朋友们去探索

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