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暗能量或可预言宇宙崩塌

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发表于 2015-5-10 15:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

        近日,一个新提出的量子场能够解释宇宙不断加速的扩张,但同时会导致宇宙在一场灾难性的崩塌中灭亡。

       1998年,天文学家发现,过去数十亿年间宇宙一直在以不断加快的速度膨胀。他们将对此负责的神秘物质称为“暗能量”,并且自此以后一直试图确认这种暗能量。

       最简单的解释是粒子充满了宇宙的每个角落,并且携带着加速宇宙扩张所需的能量。不过,这种真空能量并不是灵丹妙药。根据爱因斯坦的广义相对论,像物质一样,能量也会引发空间的弯曲。计算表明,这种真空能量非常强大,以至于本身就能使宇宙弯曲,除非它跨越的距离小于地球到月球之间的距离并且明显变大。

       为解决这个矛盾,来自美国加州大学戴维斯分校的Nemanja Kaloper和英国诺丁汉大学的Antonio Padilla试图通过在尽可能大的尺度即整个时空维度上修正广义相对论方程,抵消由量子不稳定引起的弯曲。去年,他们发现了一种可实现的方法,能抵消几乎所有真空能量,只留下足够解释人们所观察到的宇宙膨胀加速的部分真空能量。不过,这种方法要求时空是有限的,而这意味着宇宙扩张最终必须停止并且逆转,导致在宇宙崩塌时时间结束。

       如今,研究人员提出一个引发这种崩塌的因素:一个遍布宇宙的新量子场。该量子场的能量会随着时间慢慢减小,最终变成负数并且引发宇宙收缩。不过,在收缩开始前,该量子场会引发宇宙最初的扩张加速,就像现在正在进行的一样。“看上去暗能量是世界末日的前兆。” Padilla表示。

来源: 中国科学报


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