宇宙膨脹跟發胖有關係嗎?從理論上來看,有那麼一丟丟!
這應該是各位長胖的最好理由,其實並非是咱要長胖,而是宇宙在膨脹,不得不胖啊,所謂人在屋檐下,不得不低頭嘛!當然上過小學的朋友肯定知道種花家在胡扯,我們長胖和宇宙有啥關係?但事實上宇宙的的命運跟物質是不是在膨脹還真息息相關!
宇宙膨脹是怎麼發現的?
説起來最早應該是愛因斯坦發現動態宇宙的,因為他在1917年將廣義相對論應用到宇宙時,發現宇宙居然是動態的,要麼膨脹要麼縮小,很難維持在臨界狀態,但當時的主流觀點都認為宇宙是靜態的,因此愛因斯坦幹了一件令他後悔一輩子的事,給引力場方程加上一個宇宙常數Λ,以讓宇宙保持靜態!
加了宇宙常數Λ後的引力場方程
但後續的發展顯然超出了愛因斯坦的預料,首先發難的是蘇聯物理學家亞歷山大·弗裏德曼,他在1922年在廣義相對論框架下,假設宇宙各向同性的條件下得到了弗裏德曼方程,而勒梅特在1928年得到了同樣的結果,羅伯遜和沃爾克則分別在1935年和1936年完善了這個方程組,在這個方程中Λ已經被消除,決定宇宙動形狀的關鍵參數變成了空間曲率K,和宇宙常數Λ結合可以得到N個複雜的宇宙命運!
史稱:弗裏德曼-羅伯遜-沃克度規,在這個方程組中,空間曲率和宇宙常數Λ結合可以得到N個未來宇宙的命運,但不外乎如下幾個:
宇宙大坍縮(循環宇宙)
宇宙大撕裂(宇宙加速膨脹直至大撕裂)
宇宙無限膨脹至熱寂(以當前模式緩慢膨脹直至熱寂)
當然這只是宇宙三種結局的猜測,如果要確定是那種結果,還要確認Λ的取值,但這是愛因斯坦拍腦袋想出來的,咋個確認?不過這難不倒天文學家,因為在二十實際九十年代的時候,科學家發現可以用哈勃常數與宇宙臨界密度結合,來反推出宇宙常數的取值!思路:
根據微波背景輻射萬分之六的精度上平坦確定宇宙臨界密度
確定當前宇宙曲率,反推臨界密度和實際密度比值
實際密度與臨界密度比值取值與宇宙的形狀
結果令人驚喜,宇宙居然是比一張A4紙還要平坦,簡單的説宇宙將會以當前的模式慢慢膨脹,一直膨脹到永遠永遠!但還有另一個驚喜等待着大家,因為1998年時兩個天文團隊經過十幾年研究,從Ia超新星的深空紅移項目發現宇宙在45億年前就偷偷開始加速膨脹!
簡單的説拿來推測臨界密度的哈勃常數是會隨時間而改變的,未來會怎麼樣?只有鬼才知道,但1998年的發現直接導致了暗能量概念的出現,從45億年前開始,宇宙已經在暗能量的主導下走向加速而且可能是無限的膨脹,那麼面臨的結果就是:
宇宙可能無法保持當前狀態下優雅的膨脹到熱寂
宇宙可能在暗能量的作用下,趨向越來越高的速度膨脹,走向大撕裂
你喜歡哪個結果?因為到現在為止,宇宙已經不可能回到大收縮或者循環宇宙,未來膨脹的結局已經無法避免,但到底是哪個我們並不清楚!就做一次鴕鳥,選一個喜歡的吧!
宇宙膨脹和物質有關係嗎?
這是靈魂的拷問,所以我們不能做鴕鳥了,因為這宇宙的膨脹跟我們的胖真沒啥關係,但最終是會有影響的,我們來看看這幾種狀況!
在現代宇宙框架中,哈勃常數能管到的會在本星系羣以外,因為即使在宇宙膨脹的背景下,在本星系羣範圍內仍然會被引力主導,而且本星系羣在未來數千億年時間內,會合併成一個超級星系,至於叫什麼,那已經不是種花家所考慮的問題。
現代宇宙的哈勃常數大約是67.15千米/秒·百萬秒差距,這個速度其實不小,但後面跟了一個百萬秒差距必須要注意,百萬秒差距就是326萬光年,假設將它按比例縮小到和比鄰星之間的距離,那麼這個值會變成:0.82%%千米/秒,是萬分之0.82千米哦,如果到太陽系範圍,那麼會被引力無情抑制,如果到人體0.3米組織內,那麼會被電磁力支撐起的結構直接忽略,但宇宙膨脹好歹是為你發胖所努力了,怎麼也得給個鼓勵獎是不?
但最終宇宙的狀態將會影響所有物質,熱寂宇宙的最終結局是黑洞都將蒸發,所有物質都衰變成光子和輕子,宇宙進入最低能狀態,可能宇宙會永遠停留在這個狀態,而宇宙中剩下唯一的只能是量子事件!
大撕裂的過程有些不一樣,星系將相互遠離,在最終審判日到來之前6000萬年,星系之間維繫的引力崩潰,到最後三個月時太陽系將分崩離析,最後半小時,行星和恆星都將被分解,最後的瞬間,原子結構也將崩潰!
所以當影響到各位時,就不只是發胖的關係了,而是直接將各位分解到了亞原子顆粒的狀態,未來再也無法組合,因為宇宙中的四大基本力沒有一樣可以對抗暗能量的最終審判,不過這一天會很久很久很久很久以後,毛估估至少要167億年後發生,或者要過1035億年後才會發生,看起來似乎不久,但人類誕生到現在,即使按單細胞藍藻開始算,也只需要20億年!
1000億年很久,我們只爭朝夕,所以還是為明天早上的包子錢努力吧!