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2013 年 2 月 23 日

太陽系的前世今生 (54):暗能量主導宇宙宿命?

影像提供 : ESA / NASA
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 在昨天介紹了依據觀測的數據, 暗能量  (Dark Energy) 和 大霹靂 (Big Bang) 以來的 宇宙膨脹 有著密切關聯。然而至今佔有宇宙全部物質約 72.6 ± 1.5% 的暗能量特徵仍有待瞭解狀況下,暗能量主導的宇宙未來會是步上何種結局呢?憂心的科學家提出如上圖的 3 種可能推測, 第一種是是宇宙的物質如果夠多的話,所產生的重力夠大 到會讓宇宙停止膨脹、並且導致倒轉收縮,這會讓宇宙回復到大霹靂剛誕生時熾熱的擠壓狀態,這種推論稱之為「大擠壓 」 (Big Crunch)。 依據目前的觀測數據暗能量在宇宙裡所佔絕大多數比例看來,此推測的結局發生時間還太早。

            第二種推論是延續著目前的膨脹方式無限地膨脹下去 (Indefinite expansion),依據專門論述時空結構的「愛因斯坦的廣義相對論」 (General Relativity) 含有宇宙常數 (Cosmological constant) 項的數學方程、以及在大尺度觀測下宇宙該呈現均質且各向同性 (homogeneity and isotropy) 「宇宙學原理」 (The Cosmological Principle) 哲理規範兩個基本假設通則的 大霹靂 (Big Bang) 學說,是乎僅能作此推論。

            第三種推論是認為宇宙在未來有限的時間內變得無限大的尺度時,因為宇宙中的物質與暗能量壓力能量密度之間的比例, 而造成宇宙「大撕裂」(Big Rip) 的情況。這個假說的倡導者達特茅斯學院的羅伯特•考德威爾,計算認為宇宙的大撕裂約在從現在起之後的 500 億年。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (55):暗物質
天文史上的今天 : 1999 年 2 月 23 日,美國空軍(USAF)非常規的星球觀點實驗衛星 ─ 進階研究與全面觀測衛星 (Advanced Research and Global Observation Satellite,ARGOS)順利升空。此衛星針對較明亮 X 光 源進行計時和解析度等光度實驗。  
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