川陀太空訊 科學家正在研究宇宙的大小、形狀和大尺度結構。 宇宙的實際大小並不是138億光年, 即使觀測到來自138億年前的最古老的光(CMB)。
我們所知道的, 它會永遠持續下去!在可觀測的宇宙中, 物質以高度結構化的方式分佈。 星系由行星、恒星和星雲組成, 空間中充滿行星際和星際介質。 同樣在大尺度上, 星系間充滿氣體和塵埃。 在宇宙最大尺度上, 即星系團和超星系團, 存在一個大尺度結構網(宇宙網)由緻密的物質形成絲狀結構和巨大的宇宙空洞組成。
就形狀而言, 時空存在於三種可能, 分別是正彎曲、負彎曲和平坦。 這些可能性是基於時空至少存在四個維度(三維空間和時間)上的, 並依賴於宇宙膨脹的性質和宇宙是有限的還是無限的。 一個正彎曲的(或封閉的)宇宙類似於一個四維空間球體,
假設宇宙有一個起點, 那麼宇宙就有可能也會有一個結束點。 如果宇宙是由體積無限小密度無限大的“奇點”爆炸膨脹而來, 這是否意味著它將繼續無限地膨脹下去?或者有一天不能再膨脹並向回塌縮, 最後成為一個凝合所有物質的小球?
自從宇宙學家們爭論哪一個模型適合宇宙時就已經再探討這個問題了。 上世紀90年代宇宙學家基於對暗能量的觀測, 認為宇宙最可能的結局有兩種。 第一種, 通常被稱為“大擠壓”理論, 宇宙將達到最大尺寸, 然後開始塌縮。 只有當宇宙的品質密度大於臨界密度時, 這種情況才會發生。 換句話說, 只要物質的密度高於一定值(1-3×10-26Kg/ m³),
反之, 如果宇宙中的物質密度等於或低於臨界密度時, 膨脹就會減慢但不會停止。 這種情況被稱為“大冰凍”, 宇宙將繼續下去直到因所有星際氣體被消耗而使恒星形成最終停止。 同時, 所有現存的恒星都將會演化成白矮星、中子星和黑洞。 漸漸地, 這些黑洞之間的碰撞會導致品質堆積形成更大的黑洞, 越來越大。 宇宙的平均溫度接近絕對零度, 黑洞因霍金輻射逐漸蒸發。
最後,宇宙的熵會增加到一個點,沒有一種形式的能量可以存在(所謂的“熱死亡”)。根據現代觀測,暗能量的存對宇宙膨脹有影響,越來越多的目前可見的宇宙將超越我們的視界(CMB,我們可以看到的邊界),不能再觀測到。最終的結果目前還不知道,但在這種情況下,“熱死亡”可能是宇宙的最終結局。其他解釋暗能量的理論有幻影能量理論,認為最終星系團、恒星、行星、原子,原子核和物質本身因為不斷膨脹而被撕裂。這種理論被稱為“大撕裂”,認為宇宙的膨脹最終將其毀滅。
最後,宇宙的熵會增加到一個點,沒有一種形式的能量可以存在(所謂的“熱死亡”)。根據現代觀測,暗能量的存對宇宙膨脹有影響,越來越多的目前可見的宇宙將超越我們的視界(CMB,我們可以看到的邊界),不能再觀測到。最終的結果目前還不知道,但在這種情況下,“熱死亡”可能是宇宙的最終結局。其他解釋暗能量的理論有幻影能量理論,認為最終星系團、恒星、行星、原子,原子核和物質本身因為不斷膨脹而被撕裂。這種理論被稱為“大撕裂”,認為宇宙的膨脹最終將其毀滅。