宇宙熱寂終結，或許是個不錯的結局！

暗能量無疑是宇宙中最奇怪的東西之一，儘管暗能量可能存在於宇宙的每一個角落，主導著宇宙的演化，但它遠遠超出了人類現有最好的物理理論，我們仍在試圖弄清楚它是宇宙中的某種東西，還是空間本身的一種基本屬性。如果能多了解一點就好了，因為如果你往前看足夠長的時間尺度，暗能量幾乎肯定會摧毀宇宙和宇宙中的一切。這裡有一個暗能量運作的類比，想像你把一個棒球扔到空中。這裡的棒球和地球代表著在膨脹宇宙中相互遠離的星系，而你的投擲物就是大爆炸引起的膨脹。

博科園：現在，因為棒球和地球都有質量，重力想把它們拉回來，不管你扔得有多用力。即使你有一個非人的好手臂，把球扔得足夠快，完全逃離地球，地球重力仍然會在一定程度上減慢球的速度。也許球會掉下來，也許它會永遠在太空中滑行，但它不會突然加速並飛向天空，違抗最真實意義上的重力。但這就是宇宙所做的，大約50億年前，在經歷了一段相當長的合理宇宙大爆炸後減速期後，宇宙膨脹開始莫名其妙地加速。不管是什麼原因導致了這種情況的發生，我們稱之為「暗能量」。

暗能量中的「暗」只是指我們看不見的能量，也不知道它到底是什麼，但這也可能是對我們宇宙的一種參考。一個正在加速膨脹的宇宙是一個星系無情地相互分離的宇宙，宇宙整體上變得更暗、更空、更冷，缺乏相互作用使星系無法為新恆星提供燃料。恆星會死亡，物質會衰變，最終宇宙會失去所有的結構，只有少量的輻射漫無目的地遊盪在太空中。這相當荒涼，孤獨的結局被稱為宇宙熱寂終結，但情況可能更糟。暗能量的標準解釋是宇宙常數——這是愛因斯坦在1917年首次提出的一個概念。

作為引力力方程中的一個附加項，用來解釋為什麼宇宙看起來是靜止而不是坍縮的。不久之後，當宇宙膨脹被發現時，宇宙常數項被拋出，幾十年後又被拖了出來，可能是加速膨脹的罪魁禍首。宇宙常數至少和其他解釋一樣符合數據，但從理論的角度來看，它是一團糟。它代表真空能量（一種真空空間固有的最低能量，無論宇宙膨脹多少，其密度都保持不變）但它的大小完全錯了。根據粒子物理學理論，最好的理論計算表明，真空能量至少應該強120個數量級。

我們知道這個量子力學中的真空能量一定存在，因為它是通過實驗檢測到的，通過一種叫做卡西米爾效應的現象，導致微小金屬板非常非常輕微的移動。但是，如果宇宙常數足夠強大，足以讓整個理論故事合在一起，它所起的作用將不僅僅是隨著時間的推移緩慢地孤立星系，它會猛烈地撕裂宇宙中的所有結構。這就給我們留下了一個難題，在某種程度上，解釋一個沒有宇宙常數的宇宙要比解釋一個奇異的小宇宙容易。也有一些關於暗能量的解釋完全不涉及愛因斯坦的術語。其中一些允許暗能量的密度隨時間而改變。

事實上，最近從遙遠的爆炸恆星和超大質量黑洞中推斷出宇宙膨脹的一些觀測結果為這一觀點提供了支持。不幸的是，「動態」暗能量也有它自己的問題，如果暗能量隨著時間的推移變得越來越強大，就像其中一些觀察所表明的那樣，它也會撕裂宇宙。所以，也許我們應該抱有熱寂希望，這樣我們就可以溫和地進入那個美好的夜晚。至少它可以提醒我們花點時間去欣賞我們周圍美麗的宇宙，趁我們還能欣賞的時候。

博科園-科學科普｜撰文: KATIE MACK（墨爾本大學天體物理學家）/cosmos magazine

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