宇宙 的終結可能比我們想像的 還要早數萬億年

tamanmidah

宇宙 的終結可能比我們想像的 還要早數萬億年



近期的調查顯示，宇宙（Universe）膨脹的速度會隨時間發生顯著變化；如果真是如此，那麼 宇宙 的終結時間
可能比我們 想像的要早得多，一項新的研究表明。

科學家長期以來一直認為我們的宇宙會持續 數兆年（Trillions of years），但一項新的研究提出了一個更短暫的宇宙壽命：
我們的宇宙可能只能再存在 330億年  。

這只是宇宙中短暫的一瞬，之後一切都將坍縮——這一過程被稱為 “大坍縮 / Big Crunch”，屆時宇宙的膨脹將逆轉，
導致所有物質和時空坍縮回類似於大爆炸時的極高密度狀態。

由於宇宙膨脹加速，這種可能性長期以來被認為是宇宙終結的必然結果，但這項新的研究重新開啟了這令人驚訝——
甚至有些令人不安——的可能性。

通往這一重大結論的旅程始於我們對宇宙的探索，其中我們重點關注暗能量——這種神秘的力量正以越來越快的速度推動宇宙膨脹。

暗能量巡天（Dark Energy Survey , DES）和暗能量光譜儀（Dark Energy Spectroscopic Instrument ,  DESI）的最新數據
繪製了數億個星系的地圖，以探測這種膨脹。

這些關鍵工具以極高的置信度表明，暗能量的「狀態方程式」（即其壓力與能量密度之間的關係，決定了它對宇宙膨脹的影響）
並非一個簡單的靜態數值。相反，它的影響似乎會隨時間而改變。

這種奇特的動態變化為解釋暗能量的構成提供了新的視角。

由此產生了軸子暗能量（axion dark energy ,  aDE）模型，該模型提出暗能量由軸子場和宇宙常數組成。
軸子場是一種超輕的暗物質，在宇宙中自由流動 ；而宇宙常數則是固定的背景膨脹，它被嵌入到時空結構之中。

在這篇上傳至預印本伺服器arXiv的新論文中，研究人員將這種混合模型應用於DES測量。

他們發現，這種組合很可能可以解釋DES和DESI的結果，但其中卻有一個意想不到的轉折：在宇宙遙遠的未來，軸子場和
宇宙常數的相互作用實際上會主動地將宇宙拉回原點，最終導致宇宙 “大坍縮 / Big Crunch” 。

透過選取與觀測結果最吻合的模型，並進行時間上的模擬，研究人員計算了宇宙終結的精確時刻：距今333億年後
（33.3 billion years）。

這個急劇縮短的未來與傳統上認為的萬億年壽命形成了鮮明對比。宇宙的膨脹不再像一條孤獨而永恆的公路那樣綿延不絕，
而是出現了一個宇宙U型轉彎，將我們帶回了旅程的起點。

這是一個全新的領域，儘管證據令人信服，但科學總是存在著限制。

DES 和 DESI 的觀測結果顯示宇宙常數並非恆定不變，這固然引人入勝，但仍需進一步驗證。

該模型依賴許多變量，雖然幾種不同的變量組合都能解釋觀測結果，但負宇宙常數——以及由此產生的 宇宙 “大坍縮 / Big Crunch” —
—  在他們的分析中仍然是最有可能的解釋。

我們需要更多的數據來嚴格檢驗這個模型。宇宙是一個複雜的龐然大物，我們對它的理解也不斷在發展。

隨著我們不斷獲取資料流，我們拼湊出了有史以來最偉大的故事——但這個故事的結束時間可能比我們預期的要早。

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科學家也只是在猜測, 況且330億年也很久