※NASA最新研究報告：宇宙膨脹速度比之前預測快10%※

                    2019年04月29日 10:16 新浪科技綜合

科技日報北京4月28日電 （記者劉霞）據美國國家航空航天局（NASA）官網近日公佈的一項最新研究報告稱，根據哈勃太空望遠鏡資料新測定的宇宙膨脹速度，比歐洲普朗克衛星通過測量宇宙微波背景輻射所預測的速度要快10%左右，且這種差異是偶然性的概率從三千分之一降至十萬分之一，這表明天文學家或需要新物理學來對此進行解釋。

該研究負責人、美國約翰·霍普金斯大學物理與天文學教授亞當·裏斯在一份聲明中說：“這種差異一直存在，且偶然性越來越低，我們再也不能視之為偶然現象了。”

20世紀90年代後期，裏斯等三人發現宇宙正在加速膨脹，並因此榮獲2011年諾貝爾物理學獎。目前還不清楚是什麼導致宇宙加速膨脹，有天文學家認為“幕後推手”是暗能量。

此次研究中，裏斯團隊借助哈勃太空望遠鏡觀察了位於銀河系衛星星系之一的大麥哲倫星雲（LMC）內的70顆造父變星。造父變星以可預測的速率變暗和變亮，因此被科學家當作測量宇宙距離的“標準燭光”。他們利用這些資訊計算出宇宙當前的膨脹速度——哈勃常數的值為74.03公里/（秒·百萬秒差距）。百萬秒差距（Mpc）約326萬光年。

研究人員稱，新數值的不確定性僅1.9%，為迄今最低。相比之下，普朗克衛星通過觀測宇宙微波背景輻射（宇宙大爆炸遺留下來的餘光）而預測出的值為67.4公里/（秒·百萬秒差距）。

對於這種差異，他們給出了三種解釋。裏斯說，一種可能性是大爆炸後不久出現了一種“早期暗能量”，使宇宙的膨脹速度超過預期；另一種可能性是宇宙包含一種新的亞原子粒子——暗輻射（包括中微子等），其移動速度接近光速；第三種可能性是暗物質與普通物質之間的相互作用比以前假設的更強烈。

裏斯團隊計畫將哈勃常數的不確定性降低至1%左右，他們認為這樣有可能揪出造成這種差異的“罪魁禍首”。

 

                ※宇宙會有終結嗎？哪一種結局最有可能？※

                2019年04月26日 08:15  -新浪科技- *晨風*

宇宙會有終結嗎？目前不同的理論給出了不同的回答

新浪科技訊 北京時間4月26日消息，據livescience網站報導，數千年來，人們一直想要知道一個問題的答案，那就是：宇宙會有終結嗎？

美國詩人艾略特在描寫這個世界的終結時寫道：“不是爆炸，而是嗚咽。”但如果你想要得到一個更加詳實的回答，你會發現物理學家們早就在自己的腦海中將這個問題反反復複思考了無數次，並且已經列出了幾種最有可能的結局。

美國新罕布夏達特茅斯大學宇宙學家羅伯特·卡德維爾（Robert Caldwell）指出：“在教科書和宇宙學課堂上，我們瞭解到宇宙的未來存在三種不同的命運走向。”

在其中的一種命運走向中，宇宙將永遠膨脹下去，於是其中的所有物質將最終完全解體，變成能量形式存在，宇宙在寂靜中緩慢“死去”，也就是物理學家們常說的所謂“熱寂”（heat death）；或者，按照第二種命運路徑，引力將最終阻止宇宙的無限膨脹並開始反向收縮過程，最終宇宙將塌縮，產生一次“逆向大爆炸”過程，即所謂“大擠壓”（Big Crunch）；除了這兩種之外，還有第三條路：宇宙中的暗能量將導致宇宙的膨脹加速，越來越快，導致無法控制的“大撕裂”（Big Rip）。

在探討宇宙的死亡之前，我們先來看一下宇宙的誕生。我們當前的認識是認為時間和空間都源自宇宙大爆炸——這是一個亞原子尺度，超高溫，超高密度的點突然爆炸性膨脹的結果。當一切開始逐漸降溫，冷卻到一定溫度的時候，粒子開始形成，並逐漸構建出宇宙中的那些較大尺度上的結構，比如星系，然後是恒星，行星，地球，還有我們，誕生了。今天大約是宇宙誕生之後137億年，但我們還不清楚宇宙還可以存在多久。

宇宙的第一種命運是“熱寂”：有一天，宇宙中所有恒星都將最終耗盡最後的能源，並先後死去，宇宙中將不再有閃耀的恒星，剩下的只是緻密的恒星屍體：白矮星，中子星等等。而那些最大品質的恒星死去之後留下的則是黑洞。儘管這些黑洞並不像很多人所想像的那麼“貪吃”，但只要經過足夠長的時間，宇宙中的絕大部分物質還是將會被這些黑洞吞噬。這時候，某些奇異的事情就將發生。

已故英國物理學家霍金認為，黑洞並非完全“只出不進”，而是會產生一種稱為“霍金輻射”的特殊輻射效應。這種輻射實際上會消耗一部分黑洞的品質，從而導致黑洞發生緩慢的“蒸發”。英國赫爾大學天體物理學家凱文· 平布萊特（Kevin Pimbblet）指出：在大約10的100次方年之後（對，這是一個很大很大的數字，寫出來大概就是1後面跟著100個0），宇宙中所有的黑洞都將蒸發消失。此時的宇宙將變得一無所有，剩下的只有虛空中的能量。

與之相反，如果按照“大擠壓”理論給出的未來前景，恒星和星系之間的引力作用有朝一日將開始拉拽整個宇宙，使其開始收縮。整個過程有點像是宇宙大爆炸的逆向過程，這一過程中星系群之間將逐漸相互靠近並最終合併，恒星和行星相互碰撞，融合，最終整個宇宙和它其中的一切都將回歸到一個體積無限小，密度無限大的點上——就像大爆炸發生之前那樣。

這樣的前景讓科學家們本能的覺得喜歡，因為它似乎提供了一種傳統意義上的對稱性。正如卡德維爾所言：“它簡單明瞭。就像你去野餐，然後回來，沒有帶走什麼，也沒有留下什麼。”

宇宙命運的第三種，也是最後一種假說，是“大撕裂”。在這種情景下，暗能量將發揮基礎性作用。暗能量是一種具備“負引力”的存在，它會抵抗重力，並讓宇宙加速膨脹，人類目前對於暗能量的本質幾乎一無所知。

在暗能量的作用下，宇宙將加速膨脹，直到遙遠的星系變得極為遙遠，以至於它們發出的光線再也無法抵達我們的眼睛。隨著加速繼續進行，越來越近的天體都開始接連遠去，消失在視線之外——太陽系將被一堵“暗黑之牆”包圍——放眼四周，宇宙一片黑暗，就如一片暗黑的汪洋大海，沒有一絲星光。

緊隨其後的，是物體本身的解體——星系將解體，太陽系將解體，然後讓你的思維繼續下去吧——行星將被撕裂，然後是組成所有物質的原子都將被生生撕開，最終，整個宇宙將被暗能量撕開，一切都將毀滅。

哪一種結局最有可能？

看到這裏，很自然的，讀者會問：那麼按照目前我們的認識，以上哪一種前景是最有可能發生的呢？由於我們對暗能量幾乎還一無所知，科學家們其實目前還無法判斷究竟哪一種發生的可能性更大。但卡德維爾期待人類在觀測設備方面的進步，比如美國宇航局的“寬視野紅外巡天望遠鏡”（WFIRST），以及不久之後將要開始部署的“大型綜合巡天望遠鏡”（LSST）將幫助人類最終闡明暗能量的行為，或許這將幫助我們更好地預測宇宙的最終命運。

關於宇宙的終結，還有其他一些不那麼主流的理論。在已知的物理學定律範圍內，有一種觀點認為希格斯玻色子——由粒子物理學標準模型預言，並已經在2012年由歐洲核子中心證實其存在，其作用是賦予其他粒子以品質——將毀滅這宇宙中的一切，從理論上來說，這儘管聽上去很反常，但卻的確是可能發生的。

當2012年首次被發現時，科學家們發現這種粒子的品質大約是質子的126倍。但在理論上，希格斯玻色子的這一質量數值是可以變化的。這是因為宇宙可能目前並非處於其最低能級狀態。整個宇宙可能處於所謂“不穩定偽真空”狀態下，這是相對“真真空”而言的。如果希格斯粒子以某種方式衰變為一種具有更小品質的狀態，那麼整個宇宙都將隨之轉入一種更低能級的“真真空狀態”。

如果希格斯粒子突然之間變得品質更小了，或是其他性質發生了明顯改變，那麼宇宙中的一切物質的性質都將隨之發生改變。或許突然之間，電子將不再能夠圍繞質子運行了，於是原子將不復存在。相似的，光子可能將被賦予品質，於是陽光灑在我們身上，我們將感覺淋到雨一樣，不過這是“光雨”。作為生物，能在這樣的世界裏存活下來嗎？不知道。

卡德維爾說：“我或許會將其稱作某種由於粒子物理環境引發的災難。它並不會直接導致宇宙的毀滅，它只是讓生命是否還能在其中生存變得十分不確定。”