想必大家也都听说过宇宙大爆炸吧,那你是否也想过我们所生存的宇宙是否也将走向生命尽头呢?根据量子场论的相关知识,我们知道宇宙空间普遍充满了量子场,每一个量子场都对应着一个粒子。那么如果由量子场所构成的宇宙空间在持续衰变,那么我们是否也会随着宇宙空间的毁灭而消亡呢?
根据量子力场的假设,除了比较特别的希格斯场外,宇宙空间中的所有量子力场的场值,最低的能量态势都为0,这也是基本粒子能通过与希格斯场相互作用获得质量的原因,而我们所了解的真空也就是希格斯场所对应的能量态势全局极小值。但是除此外,希格斯场所对应的能量态势局部极小值则被称之为假的真空,如果希格斯场处于这种假的真空中的话。那么一旦当假的真空中量子穿过屏障到达真的真空中,这一过程所释放巨大的能量则是会像水中的泡泡一样以光速扩散,进而这个泡沫会让整个宇宙的真空变成真的真空,这也就是宇宙的一种假设结局——真空衰变。
那宇宙还会以其他方式走向尽头吗?当然关于宇宙空间最终走向的假设也不单单只有真空衰变这一种。在1687年,伴随着牛顿提出万有应力定律并得到大家验证后,几乎当时的科学界都认为宇宙空间的所有星系,都是放于特定的精确位置上并通过持续的精确修正来维持稳定的,而且牛顿将这一维持稳定的神秘力量归功于上帝。直到1917年,随着爱因斯坦发现了他的广义相对论场方程,并提出了静态宇宙模型假设,并认为无论初始条件如何。
宇宙中所有物质包括宇宙空间本身都会因引力坍塌最终形成成黑洞。同时爱因斯坦为了解释它的静态宇宙模型的稳定时,他在万有引力方程中引入了一个提供排斥力的宇宙像,然而后来天文学家哈勃在研究光谱线时发现了宇宙是处于不断膨胀的这一事实后,爱因斯坦的静态宇宙模型才被推翻,但是关于其宇宙最终将走向引力坍塌并发生大爆炸的这一假设则被进一步证实,并成为人们所公知的宇宙走向尽头的另一种方式。
除此外还有一种基于宇宙膨胀的“大撕裂”假说。大撕裂假说认为,宇宙空间的暗物质能量的密度随着时间的增加而增加,而且在暗能量的不断增加后,我们地球所在的宇宙空间膨胀的速度也越来越快。当无法维系时,宇宙空间所存在的物质和处于宇宙空间的时空都将被撕裂,最终只剩下不受宇宙空间束缚的那些构成时空和物质的基本粒子和辐射。
而且这一假说也并不是空穴来风,尽管在上个世纪时,未发现宇宙中的暗能量前,科学认为宇宙空间膨胀的速度在减缓甚至是停止,但在90年代的后,随着人类科技的发展,人们在对超新星的观测和研究后发现,我们地球所在的这一片宇宙空间正在不断加速膨胀,而且不同于之前观测中的那样,现在宇宙空间的膨胀速度正在与惊人的速度增加着,而且科学家给出的结论是宇宙的这种加速膨胀过程大约起源于50亿年前。那么从我们自己的认知来看,你更赞同哪一种呢?