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2014-12-20 14:56:14
David Spergel：“宇宙暴胀”研究人员
天文学家是在利用某类超新星研究遥远宇宙时发现宇宙正在膨胀的。Ia型超新星是彻底毁灭的白矮星。由于此类超新星爆发时释放出的能量相同，天文学家可以借此推算出它的光度。这就好像你预先知道灯泡的功率一样。美国新泽西州普林斯顿大学的天体物理学家David Spergel解释说：“如果你知道一个灯泡有多亮，通过观测到的流量值，你就能计算出它离你有多远。”远处的Ia型超新星看起来比近处的同类超新星黯淡，所以前者离我们更加遥远。
科学家把导致宇宙平稳膨胀的罪魁祸首——一种外向压力——称为暗能量。在宇宙膨胀的同时，引力(可被视为一种内向压力)可以让膨胀减速。但是物质因为宇宙膨胀而逐渐四散分离，引力的减速作用也渐渐势微。而暗能量的外向“压力”似乎不受膨胀影响，仍然保持恒定。因此，暗能量的重要性逐渐超过物质，致使宇宙加速膨胀。今天，暗能量占了宇宙全部物质的68%，而且所有迹象表明它的作用将会继续增大。
宇宙 学家构造了一个状态方程来描述暗能量压强与其能量密度的关系。方程特征参数w的取值可能有3种。“如果w等于-1，宇宙将一直膨胀下去，”Spergel说。“如果w大于-1，随着宇宙膨胀，暗能量将随时间减少，其作用也会减弱。”加速膨胀将会减慢并最终停止下来。宇宙的膨胀也会逐渐减慢，，直到物质重新夺 过控制权。
不过，w的取值还有第3种特别不招人喜欢的选项。如果w小于-1，即暗能量的压强随时间增加，那么宇宙将会膨胀得越来越快，，直到时空本身也在“大撕裂”中被扯成碎片。举个例子，如果w值接近-1.5，宇宙将在从今天算起220亿年后灭亡。在那个最终时刻到来之前10亿年，星系团将消亡。在那之前6千万年，银河系将被撕扯得四分五裂。太阳系将会幸存到最后3个月，行星则能够坚持到大约最后半小时。
