宇宙演化学术资讯 - 科技工作者之家

当我们在无月的夜晚仰望星空之时，不禁会问自己，宇宙是否也会像斗转星移一样在发生着变化？是的，宇宙确实是在不停地变化着，只不过变化的时间尺度是以亿年计算的，所以对于短暂的人类文明来说，宇宙似乎是一成不变的。起初，爱因斯坦发现在广义相对论中的宇宙模型是随时间不断膨胀的。由于他本人坚信宇宙是静止不变的，因此他在广义相对论方程中加入了常数项去抵消这个膨胀。若干年后，当美国天文学埃德温·哈勃发现宇宙正在膨胀之后，爱因斯坦意识到自己犯了错误，并称那是他一生中最大的失误。

既然宇宙是膨胀的，那么膨胀的起点是在什么时候呢？现代科学普遍认为，宇宙膨胀起源于 138 亿年前的宇宙大爆炸，而且目前宇宙中的所有物质均来自于那次大爆炸。按照目前的观测结果，我们的宇宙仍然在膨胀，但是这个膨胀是否会一直进行下去，科学家并没有给出一个确定的结论。如果膨胀一直进行下去，那么几百亿年之后宇宙中所有的原子都将被撕裂，宇宙将会成为一个死气沉沉的空间，这就是著名的热寂说所预言的情形。还有另一种学说认为宇宙膨胀在减速，之后宇宙将会停止膨胀，形成一个稳定的宇宙。最后一种观点认为宇宙膨胀会一直减速，最后反方向加速，也就是说宇宙膨胀有一个极大值点，到了这个点之后宇宙就会收缩，宇宙收缩意味着熵的减少，这是否意味着我们将会看到一些奇怪的情形，例如，宇宙再次回到大爆炸的起点？这些我们都不得而知。宇宙未来的命运空间如何将取决于现有的宇宙的平均密度大小。

事实上我们对现有的宇宙也知之甚少，宇宙中绝大部分物质由目前人类观测不到的暗物质和暗能量组成（这两者占宇宙总质量的 95% 以上），我们观测到的星系只占很少的一部分。国际上探测这方面的科学装置很多，如阿尔法磁谱仪、威尔金森微波各向异性探测器等。中国目前在这方面的研究也已经开始起步，2015 年发射的暗物质粒子探测卫星“悟空”，它的观测能段是安置于国际空间站的阿尔法磁谱仪的 10 倍，相信它也会给出比阿尔法磁谱仪更为精确的结果。还有2016年建成开始使用的500米口径球面射电望远镜（FAST），是目前国际上最大、最先进的射电望远镜，也可以用来探测暗物质和暗能量。在今后的若干年，我国还将建立一批大型科学设施用来观测和探索宇宙，相信在不久的将来，我国的科学家在这方面也能取得国际领先的成果。