就目前的天文观测而言,宇宙是否处于反复膨胀收缩的过程中无从知晓,但可以肯定的是,目前的宇宙正在膨胀。在二十世纪二十年代,美国天文学家哈勃使用当时最强大的天文望远镜发现,宇宙中的星系光谱大都出现了红移的现象,并且星系的距离越远,光谱红移越显著。这表明星系大都在远离我们,并且远离速度随着距离的增加而增加。这是宇宙正在膨胀的第一个证据。到了20世纪末,天文学家进一步发现,宇宙正在加速膨胀。物理学家认为,宇宙膨胀背后的推动力是一种具有斥力的能量——暗能量,占据整个宇宙的68%。
因此,宇宙中存在两股互相对抗的力量,一种是具有吸引作用的引力,另一种是具有排斥作用的暗能量。宇宙未来究竟是继续膨胀还是收缩,就取决于这两者的大小。
第一种情况,如果宇宙拥有足够多的物质,引力的吸引作用强于暗能量的排斥作用,则宇宙的膨胀速度将会逐渐减慢直至为零,然后开始坍缩,最终又收缩到一个奇点,并再次发生宇宙大爆炸。在这样的情况下,宇宙是不断反复膨胀和收缩的,但至今我们从未发现相关的证据。
第二种情况,如果宇宙万物的引力恰好等于暗能量,则宇宙的膨胀速度将在无限长的时间之后逐渐减慢为零,宇宙最终会停止膨胀。
第三种情况,如果宇宙万物的引力小于暗能量,则宇宙的膨胀速度将会不断加快,宇宙最终会无限膨胀下去。
按照目前的观测结果来看,宇宙最有可能出现第二种情况。因此,宇宙可能并没有经历反复膨胀和收缩的过程。
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