宇宙的未來：膨脹與收縮的斷想

20世紀20年代末,美國天文學家哈勃發現,天空中的眾多星系正以一種非常有規律的方式退離地球,英國天文學家愛丁頓認為,這是宇宙正在膨脹的證據。

1932年,比利時天文學家勒梅特提出——宇宙起源於「原始原子」爆炸的理論。20世紀40年代,美籍俄國物理學家蓋莫夫及阿爾弗、赫爾曼在愛丁頓、勒梅特等科學家宇宙膨脹和原始原子理論的基礎上,提出了大爆炸宇宙模型。

大爆炸宇宙模型認為,人們觀測到的宇宙,起源於100〜200億年前的一次大爆炸。那時,宇宙中的全部物質都集中在一個極小、密度極高的點上,溫度極高,在l萬億度以上。隨著「砰的一聲巨響」,宇宙爆裂開來,向四面膨脹,溫度和密度不斷下降,直至形成星系,最終成為我們今天看到的宇宙。

大爆炸宇宙模型由於沒有實證,被當成一種異想天開的假說,「姑妄言之,姑妄聽之」,在冷漠中度過了20餘年,直至1965年,美國貝爾實驗室的無線電工程師彭齊亞斯和威爾遜觀察到宇宙間的黑體輻射背景,才被科學界高度重視起來。

這個觀察結果為大爆炸宇宙模型提供了有力的證據。因為如果大爆炸存在,大爆炸經100多億年冷卻,宇宙中便會到處充斥絕對溫度幾度的背景輻射,而彭齊亞斯和威爾遜觀察到來白天空中所有方向上的絕對溫度3開氏度的微波輻射背景,是大爆炸的痕迹,有力地支持了大爆炸理論。這兩位科學家為此獲得1978年諾貝爾物理學獎。

根據大爆炸宇宙模型,科學家們推測宇宙未來的走向。目前,宇宙間斥力已消失,進入一個緩慢的減速膨脹期。這種推測有許多天文觀測的依據,但也有許多問題困惑著。

宇宙的減速膨脹期結束后,是否就會進入收縮期,從而逐步加速回到宇宙大爆炸前的原始狀態?時間和空間是否便終結了?新的宇宙大爆炸,新的時空是否立即開始?宇宙以外又是什麼呢?科學家們在苦苦思索著。

有的科學家認為,宇宙會無限膨脹下去。有的科學家則認為,宇宙膨脹即將結束,以後會逐漸收縮,經幾百億年後會回到大爆炸初的原始狀態,擠成一團,宇宙中形成的一切,包括星系、生命和人類,均會毀滅。一個沒有希望的未來。太令人寒心了。

1999年,科學家們通過測定宇宙大爆炸后留下的微波,給我們帶來好消息:宇宙可能不會在收縮到一點時消亡。因為宇宙大爆炸以後空間是呈扁平狀延伸的,將擴張到運動最終停止為限,宇宙既不會滅亡,也不會永無止境地擴張。

但願這一點能有更多的證據證實,這樣,宇宙的未來便有希望了。在21世紀,對宇宙的終極關懷還會成為科學研究的熱點,宇宙的未來將會越來越清晰。