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2014/07/08 11:18:00瀏覽2321|回應10|推薦45 | |
星系、銀河的總質量產生的引力顯然不足以維繫它們旋轉的速率,因此科學家們斷定必有更多物質彌漫其中,如此才能解釋觀測所得現象。這種無法探測到的東西約佔宇宙總質量的 20%,叫暗物質。而我們熟悉的原子分子(明物質?)只佔宇宙總質量的 5%。 繼暗物質之後科學家於 1998 年發現,宇宙所有物質包括暗物質在內似乎不但無法(藉引力)將宇宙大霹靂所引發擴張(已經 137 億年)的勢頭扼住,宇宙膨漲還有加快的現象。他們把造成這現象的原因歸咎給一種看不見的能量,叫暗能量。能量就是物質,這種暗能量據估算約佔宇宙總質量的 75%。 好,暗能量使宇宙膨漲加速,過去多以為是「等加速度」—— 每一年的加速量都一樣,像我們騎機車時穩定緩慢持續「催油」那樣。後來又發現該加速度是「變加速度」,不但每年越來越快,快的程度還越來越大,遂給個新名叫 quintessence。Quintessence 一字源自於拉丁文的 quinta essência,意指地、火、風、水外的第五種元素,是仙界的主要物質。舊名是 cosmological constant,源自愛因斯坦,是他導出來的。話說當年愛因斯坦算出宇宙在膨脹,大吃一驚,因此在他的方程式裡硬塞一個常數使宇宙看起來不變。後來得知自己原先導出的式子是對的,宇宙確實在膨脹,尷尬之餘承認自己搞錯。 號稱「第五」其來有自。宇宙物質可分四類:一般物質屬於「重子」(前面說的 5%。和「介子」合起來稱爲「強子」,但介子太輕太小,微不足道);不跟電磁力、強作用力打交道的「熱暗物質」像中微子(熱是高速的意思。無感於電磁力就可以穿透任何東西,像人體、地球;無感於強作用力就永遠一個個分散不凝聚);有感於電磁力的「冷暗物質」(冷是緩慢的意思);以及重力的「自能」(self-energy)。 這 quintessence 依其位能和動能的比例可以是收束力或擴張力。這不難理解:爬得越高,跌得越重,引力就是位能;爆炸越大,噴發越強,爆炸力就是動能。科學家們發現,一百億年前它由收束力變性成爲擴張力,現在更發現宇宙擴張加劇,物質總量的引力好像無法拉住宇宙膨脹。這種力或暗能量,就叫 quintessence。 如果最後 quintessence 勝過引力,宇宙將無限撕裂。銀河們將個個彼此遠離,銀河系本身也會潰散,天空將不會再有星星。恆星、行星如地球也會潰散,不再是一個凝聚的天體。山、海、陸地將潰散,城市、房屋、動物植物也將潰散,分子原子個個彼此分散遠離。這像某種爆炸,只是遠比任何爆炸來得徹底。普通爆炸炸完還有「東西」,這種爆炸炸過後連「東西」都沒有,因為潰散並不到原子為止,原子本身也會被撕裂,乃至原子核內的夸克。 大撕裂的結果整個宇宙會空無一物,只存能量,也就是光子。而巨大的空間使能量稀釋,連光子都少得可憐。宇宙將大到無可想像,空無一物、一片漆黑,酷寒無比,溫度低到絕對零度,沒有任何動靜、時間停止,然後這樣下去永遠不變,這叫 big rip —— 大撕裂。 |
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