宇宙最终的命运

宇宙最终的命运将会如何呢?是依目前速率持续膨胀下去,直到最后变成一个几乎缥缈无物而又冰冷幽暗的世界;还是物极必反,开始收缩,宇宙万物最终会坍塌成一个不可思议的超密实体?

答案在于宇宙是否可以放缓目前宇宙膨胀速率,甚至逆转膨胀的重力的质量。可惜,天文学家无法直接衡量宇宙的总质量,尤其是目前的证据显示, 宇宙的大部分质量可能寓于暗不发光的“暗物质”之内。但天文学家迄今仍然未知暗物质究竟是什么天体。不过,美国天文学家赖登并不因此而气馁,

她打算对宇宙膨胀速率进行一项为期 10 年的测量。测量所得的结果,将会显示宇宙是继续膨胀下去,还是已有放缓的迹象。届时,天文学家将可揣测宇宙的最终命运。

但宇宙浩大,究竟如何能准确测量宇宙膨胀速率呢?美国普林斯顿大学的宇宙学家及劳伦斯利弗莫尔实验室的天文学家提出了一项相当有用的建议。他们认为,原则上天文学家可以从对天体形状的观察测出宇宙膨胀的放缓速度。

目前,宇宙仍在膨胀中,故举目所见的星系,除部分受大的天体吸引外, 无一不从我们所在的银河系向外飞奔,而飞得越远的,其飞离速度也越大。由于向外飞奔的星系的星光被飞速延长了,所呈现的光谱倾向于红光一端位移。天文学家可以从星系红移量测得星系的移速。倘如许多宇宙学家所相信的那样,大爆炸后的年青宇宙其膨胀速率远比目前高,则遥远天体前端与后端所测得的红移值肯定有一差距,而此差距会比类地天体的前后端红值差大。其实当我们观测远在宇宙边缘的天体时,实在是窥测亿万年前的事物。换言之,飞离银河系愈远的天体,其形状的扭曲比较近的天体严重。不过, 如欲观测此种形状扭曲现象,必须以恒大天体为对象,这类天体必须较个别星系大,而星系并非最佳的观测对象,因为它是由无数恒星藉重力凝聚而成, 所以其形状不易受到宇宙的膨胀力而扭曲。

80 年代后期,天文学家发现宇宙中有不少非常庞大的空泡,这些空泡内空空如也,其外则像薄薄的皂膜一样,由一层星系所包裹。这类宇宙空泡一般大小在数千万光年。这样庞大的空泡,其首尾红移值之差足以反映宇宙膨胀的情况。

为此,国际天文学界将于未来几年展开一项名为“Sloan”数字天空观测计划。在此计划中,天文学家打算测绘 1 个 30 亿光年大小的空泡。观测对象是泡膜上的百万座星系!整个计划约需 10 年。10 年后倘若观察有结果,天文学家将可宣布宇宙的最终命运。