宇宙膨脹結局不堪設想 科學家發現有股力量出手阻止(圖)

有股不知名的力量正在抑制宇宙的生長。（圖片來源：Adobe Stock）

1998年時，科學家觀測Ia超新星，得到宇宙膨脹速度正在增加的數據。後續許多學者通過可觀測宇宙的大尺度結構、愈加精準的超新星觀測、宇宙微波背景輻射等獨立觀測，取得宇宙加速膨脹正確性的證據。

隨著未來宇宙持續膨脹，可能會走向多種不同的未來，比如持續膨脹、熱寂、停止膨脹與收縮等。走向熱寂的宇宙，將會空無一物；持續膨脹的宇宙將會發生大撕裂；收縮的宇宙最終會發生與大爆炸相反的大擠壓；僅有停止膨脹是最為理想的結果，能在溫度適當的宇宙孕育出恆星，乃至生命。儘管未來的結果看似多是巨大無比的浩劫，但在冥冥之中卻有某種力量正在壓抑宇宙的生長。

Λ-冷暗物質模型

近期，美國物理學會出版的期刊《物理評論快報》表示，有一股神祕力量正在抑制宇宙生長。所謂的ΛCDM模型是「Λ-冷暗物質模型」的簡稱，作為大爆炸宇宙學的索引模型，能夠對宇宙加速膨脹的超新星觀測、宇宙大尺度結構與宙微波背景輻射等現象提出解釋，目前是能夠提供上述現象合理解釋的最簡單模型。

ΛCDM模型將哈伯–勒梅特定律、重子的密度、暗物質與暗能量的密度、宇宙再電離所需的光深度、宇宙年齡、尺度能譜指數與尺度漲落振幅等作為參數，一切的星系附著於大尺度結構上，不計其數的氣體與暗物質細絲將形成宇宙網，會在數億年的光陰中由重力引導，漸漸地成形。有一種能量會擠入這宏大結構的空隙，保持逐漸增加的速度，將其向外推開，持續性地擴張。究竟是甚麼能量正在推擠不得而知，學者們將其稱為「暗能量」，他們根據重力透鏡效應與重力波等數據研究，卻發現另一個意想不到的力量。

意想不到的神祕力量

科學家在研究宇宙結構生長的過程，也探究著暗能量與重力的本質。密西根大學的物理學家Dragan Huterer、Nhat-Minh Nguyen與Yuewei Wen等人，認為ΛCDM模型應該進行調整，才可以解決模型與觀測結果衝突的問題。他們將宇宙微波背景輻射、重力波、重力透鏡事件等各項測量細節加入其中，通過增長率差異發現一個驚人的結論——宇宙網生長的速度比模型的預測結果緩慢。

為何會出現這個情況呢？彷彿有一股神祕力量正在減緩宇宙生長的速度，可能有某種因素使生長過程偏離預測結果，阻礙結構的擴張現象。研究團隊將重力形容成「放大器」，它能夠增加物質的擾動，導致大尺度結構的形成，這次的新發現反其道而行，像是另一端的縮小器，能夠減少擾動的發生，延遲宇宙生長的現象。

目前為止，研究團隊僅僅是發現這個現象的存在，對於發生的源頭與原因不得而知，隨著研究持續進行下去，或許能得到更多蛛絲馬跡。