暗能量和宇宙存在著什麼糾纏不清的“前世今生”？

在宇宙中，暗能量也許是最神秘的東西，迄今為止，它佔據了可觀測到的宇宙的73％。更重要的是，暗能量的數量正在不斷地增加…以至於最終撕破整個宇宙。

就這篇文章來說，我們將用天體物理學家的方法來解釋暗能量——這是目前對宇宙某些特徵的最佳解釋，儘管這個解釋還沒有被很好地理解。就暗能量到底是什麼（任何人都可以這麼叫），以及為什麼科學需要它的背景知識來說，我推薦您去讀戴夫·戈德伯格博士的優秀的啟蒙讀物。

我們要研究的問題是暗能量對未來宇宙意味著什麼。我們所知道的一件事是，隨著時間的推移，它似乎在整個宇宙中有一個恆定的密度。因為宇宙在膨脹，這意味著暗能量的數量必須在某種程度上增加才能跟上它——事實上，由於膨脹的宇宙中有這麼多空間是空的，這意味著宇宙中暗能量所佔的物質（這是一個專業術語）的比例會隨著時間的推移而增加，而且早已經佔了相當大的比例。

對這個的簡單解釋是，暗能量在某種程度上是時空本身的一個特徵，所以隨著宇宙的膨脹，暗能量也會以某種形式膨脹。這意味著暗能量的“能量”部分存在誤稱，但這是最不必擔心的。假設這是真的，那麼我們就可以說暗能量與負壓力有關聯，這意味著暗能量正作為一個斥力，推動著宇宙的膨脹。

在這個概念中，暗能量基本上就是“擁有空間的代價”，這意味著任何給定的空間體積都需要一定量的暗能量才能存在。（我知道這很含糊，不管怎麼說，還有很多東西是我們不知道的。）據宇宙學家所知，暗能量的密度和暗能量的壓力是1：1的比例，或者說，由於暗能量的壓力是負的，所以應該是1：-1的比例。這被稱為暗能量的狀態方程，所以普遍接受的值是-1。

那麼這裡就有一個問題：那-1值會在宇宙的其餘部分保持不變嗎？現在，我們還不知道，但是我們知道如果它真的改變了會發生什麼。如果暗能量的密度隨著時間的推移而減少的話，這將導致膨脹的速度減慢——如果比率下降到-1/3，那麼膨脹可能會完全停止。這可能會導致大緊縮，在大緊縮中我們降看到大爆炸的倒轉。這曾經是天體物理學家對宇宙末日最流行的設想，但只有暗能量密度減少才有可能。

但是如果暗能量的密度增加了呢？按照現在情況來說，宇宙將永遠膨脹下去。還有比這更極端的命運嗎？哦，你最好相信它。如果比率進一步下降到-2或-3，暗能量的密度將在有限的時間內趨於無窮大。

所以這意味著什麼？記住，可觀測的宇宙只是更大宇宙中，有足夠的時間能讓它的光線到達地球的一小部分，宇宙的膨脹意味著宇宙的某些部分已經永遠超出了我們的視線。現在想象一下，如果宇宙膨脹把所有東西的距離拉得很遠，以至於可觀測宇宙中的每一個氣泡都不大於一個星系、太陽系、我們的星球、或者你周圍的房間……甚至是單個的原子。

這就是無窮大密度的含義，它會導致所謂的大撕裂，在這個撕裂中，宇宙中所有的結構，甚至直到亞原子粒子都會被撕裂。如果這個比率降到了-1。5，宇宙將在未來220億年內遭受這種命運。

這不是一個令人愉快的設想，但是這個過程的微型版本，最終可能會為宇宙創造一個美好的世界。如果暗能量的壓力和密度之比在整個宇宙中都是可以變化的話，那麼宇宙就有可能經歷一些小撕裂，但只有宇宙的某些部分會被撕裂。這實際上可以“重新啟動”宇宙的熵，因為所有新分裂的物質都可以重新開始形成恆星和星系的浩大工程。

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