科学家怎么猜测世界的未来
咱们都知道,现在关于世界未来的假说有许多,比方:大揉捏,大撕裂,热寂等等。那为什么会有这么多假说,而科学家又是怎么预言的呢?
实践上,这和天文学家这个工作有很大的联系,天文学家长于使用模型思想来解决问题,这是因为在天文学家能获取到的信息很少很少,只能经过量变来引发突变。而研讨世界的未来其实是使用规范世界模型
规范世界模型的树立阅历了数代科学家的尽力,其间就包含爱因斯坦,哈勃,勒梅特,弗里德曼,伽莫夫,迪克等科学家。2019年诺贝尔物理学奖颁给的吉姆·皮布尔斯也为规范世界模型的树立付出了巨大的奉献。
规范世界模型其实是树立在爱因斯坦的广义相对论之上,以大爆破理论为根底的。而世界大爆破又有三个中心的依据,它们分别是:
哈焕发现星系红移现象世界微波布景辐射氦元素丰度正是这三个中心的依据,使得世界大爆破被学术界广泛承受。其间哈焕发的星系红移现象是指星系正在远离咱们。
进一步研讨,科学家发现这其实是也因为世界的空间在胀大,而并非是星系本身在运动。
而世界微波布景辐射则是世界大爆破的余温,在世界38万岁时,它开端以电磁波的方式在世界中传达,经过世界微波布景辐射,科学家能够得到许多关于世界的参数,比方:世界的年纪是137.98亿岁,世界现在的已知物质含量是4.9%,暗物质的含量是26.8%,暗能量占68.3%。哈勃常数是67.15。(这其实是一个衡量世界胀大效应的常数,意思是间隔每添加一百万秒距离,也便是326万光年,胀大的速度就会添加67.15公里。)
这些参数都是前段时间欧航局发射的普朗克卫星观测到的世界微波布景辐射所得到的的成果。那得到这些数据有什么用呢?其实这些数据的用途可到了,但大多和咱们这次要讲的主题联系不大。不过,规范世界模型其实能够预言世界的未来。那到底是咋回事呢?
世界临界密度
在咱们的世界傍边有两股力气一向在彼此博弈,一个是以已知物质和暗物质为主导的引力,一个是以暗能量为主导的斥力。在世界大爆破之后一向继续到距今40多亿年前,世界都是在减速胀大,这时的世界是引力主导的。后来,暗能量占有了主导,世界开端加快胀大。
依据普朗克卫星最新的观测显现,世界在千分之六的精度上是平整的。
在这个根底上,咱们能够使用规范世界模型去核算世界的密度。科学家发现,世界存在一个临界密度p=0.9*10^-29(g/cm^3),这大概是个啥水平呢?便是一立方米中只要一个氢原子。这个时分世界就会趋于简直平衡,要么停止,要么匀速胀大。假如世界的实践密度大于临界密度,那么世界就会缩短,假如实践密度小于临界密度,世界就会胀大。
为了便利处理,科学家用到了一个份额参数Ω,它其实便是实践密度除以临界密度。假如实践密度大于临界密度,Ω>1,假如实践密度小于等于临界密度,Ω≤1。
所以,就会对应下面几种状况,
在Ω>1的状况下,世界就会发作缩短到一个点,也便是大揉捏假说。
当然,也有认以为大揉捏的能量很有或许引发又大爆破,也便是大反弹假说。沿着这个思路,就有人提出,世界或许是周期性循环的,大爆破之后再大缩短,再大爆破再大缩短。
而Ω≤1时,世界一向胀大下去,也便是大撕裂假说。终究世界中的物质都会被撕裂,连原子结构都没方法保住。
而在这种状况下,还或许会发作热寂。意思是,世界终究处处的温度都是相同的,不再有热传递,这也就使得不会有任何信息的传递,世界走向一片死寂。
那终究会是哪一种假说建立呢?
客观地说,咱们并不知道,原因是未来世界会怎么演化咱们不得而知,但依照现在观测到的数据来看,Ω是略小于1,也便是说,依照现在的观测,世界的结局或许是大撕裂或许热寂。