張唯誠
1998年以前,人們認(rèn)識的宇宙是一個單純的膨脹著的宇宙,來自大爆炸的能量使宇宙中的所有星系漸漸地遠(yuǎn)離我們。然而,科學(xué)家們在后來的研究中修改了人們對宇宙的這種看法,他們在觀測遙遠(yuǎn)的超新星時發(fā)現(xiàn),宇宙膨脹的方式很復(fù)雜,速度在逐漸地加快,星系似乎受到一股神秘力量的牽引而狂奔不止,那種力量延伸了時空,拉開了星系間的距離,人們稱它為暗能量。它似乎就是愛因斯坦的宇宙常數(shù)。
科學(xué)家認(rèn)為,暗能量是使宇宙充滿更多空間的力量,因?yàn)橛辛怂?,宇宙中相隔著距離的物體才不至于因?yàn)橐Φ淖饔枚蹟n在一起。這種力量目前尚沒有得到很好的解釋,但若否認(rèn)它的存在,我們今天的宇宙就無法解釋。人們認(rèn)為,當(dāng)宇宙還年輕的時候,引力使物質(zhì)靠得較近,星系的狂奔還尚未開始,但到了大約七八十億年以前,暗能量漸漸“接管”了宇宙,宇宙的膨脹便加快了速度。
科學(xué)家們推測,在一個具有暗能量的宇宙中,宇宙會發(fā)生奇妙的事情。暗能量會使未來的宇宙看上去有點(diǎn)像一個內(nèi)外顛倒的黑洞。它會在宇宙中制造一個“事件視界”,一旦天體越過了那個“視界”,它們就要徹底地從我們的眼前消失,因?yàn)樗鼈兝г诹艘暯绲耐饷?。?dāng)然,那將是很久以后才會發(fā)生的事。
在宇宙遙遠(yuǎn)的未來,我們的銀河系、仙女座星系以及其他圍繞在我們周圍的矮星系都已聚在了一起,并且演化成了一個巨大無比的超級星系,銀河系的居民們所能看到的宇宙就是這個超級星系,而其他的所有星系則全都離我們遠(yuǎn)去了。到那時,銀河系的居民們在仰望星空時,他們能看到什么呢?是群星,夜空依然布滿群星,但那只是屬于我們這個超級星系的群星。假若他們制造出了望遠(yuǎn)鏡,開始觀測我們這個超級星系以外的宇宙,他們將發(fā)現(xiàn),他們竟看不到任何東西了!所有其他星系都消失了,它們都逃到了“事件視界”之外!
今天,我們知道的最遙遠(yuǎn)的星系正在向我們發(fā)送著神秘的光波,那些光來自130億年以前,那時那些星系還處在它們的幼年時期。在宇宙未來的歲月里,銀河系的居民們將會看到那些星系會首先從視線中消失。由于宇宙的膨脹,它們的光線再也抵達(dá)不了地球,人類也永遠(yuǎn)不可能知道它們以后的樣子。
到那時,哈勃關(guān)于宇宙膨脹的重要發(fā)現(xiàn)也將不會被銀河系的居民們重新找到,因?yàn)樗须S宇宙膨脹的物體都消失在了“視界”之外,只有被引力束縛在一起的超級星系保留了下來。它是一個巨大的“宇宙島”,被包裹在一片虛無中,像大海中的一葉孤帆,而系外的宇宙則仿佛籠罩在一頂黑洞洞的帳篷之中,什么“藍(lán)移”,什么“紅移”,一切都看不到了。
那么,宇宙微波背景輻射呢?很可惜,情況也是這樣。隨著宇宙的膨脹,宇宙微波背景輻射的波長會變長,最后拉伸到極限,乃至人們再也探測不到那種輻射了。于是,這個宇宙大爆炸最奇妙和確鑿的證據(jù)也被限制在人們難以企及的遠(yuǎn)方。最終,那個遙遠(yuǎn)時代的宇宙學(xué)家們?nèi)粢芯坑钪娴臍v史,他們將失去有關(guān)宇宙大爆炸的任何線索,因而他們也就無從知曉我們今天看到的眾多星系曾經(jīng)存在過的歷史了。
許多科學(xué)家認(rèn)為,我們現(xiàn)在正處在一個能夠最大限度地破解宇宙之謎的難得的時代,但從上述分析中可以看出,這樣的時代終將成為過去。由于宇宙失去了大量重要信息,宇宙的歷史將可能永遠(yuǎn)不會被未來的人們所知道。
再往前,宇宙的密度還將變得更小,并最終化為一片死寂。不過,宇宙的命運(yùn)也有其他可能,例如,假若引力重新接管了宇宙,宇宙就可能重新收縮。如果是那樣,宇宙就將在一場劇烈的大擠壓中走向終結(jié)。要么是烈火,要么是寒冰,宇宙的最終結(jié)局無非在這兩種之間。當(dāng)然,假若我們愿意相信天文學(xué)家們今天的研究,那么宇宙就正在加速膨脹。因此,至少在目前看來,宇宙更有可能終結(jié)于寒冰。這就是科學(xué)家們對宇宙命運(yùn)的“末日猜想”。