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宇宙膨胀跟发胖有关系吗?从理论上来看,有那么一丢丢!

这应该是各位长胖的最好理由,其实并非是咱要长胖,而是宇宙在膨胀,不得不胖啊,所谓人在屋檐下,不得不低头嘛!当然上过小学的朋友肯定知道种花家在胡扯,我们长胖和宇宙有啥关系?但事实上宇宙的的命运跟物质是不是在膨胀还真息息相关!

宇宙膨胀是怎么发现的?

说起来最早应该是爱因斯坦发现动态宇宙的,因为他在1917年将广义相对论应用到宇宙时,发现宇宙居然是动态的,要么膨胀要么缩小,很难维持在临界状态,但当时的主流观点都认为宇宙是静态的,因此爱因斯坦干了一件令他后悔一辈子的事,给引力场方程加上一个宇宙常数Λ,以让宇宙保持静态!

加了宇宙常数Λ后的引力场方程

但后续的发展显然超出了爱因斯坦的预料,首先发难的是苏联物理学家亚历山大·弗里德曼,他在1922年在广义相对论框架下,假设宇宙各向同性的条件下得到了弗里德曼方程,而勒梅特在1928年得到了同样的结果,罗伯逊和沃尔克则分别在1935年和1936年完善了这个方程组,在这个方程中Λ已经被消除,决定宇宙动形状的关键参数变成了空间曲率K,和宇宙常数Λ结合可以得到N个复杂的宇宙命运!

史称:弗里德曼-罗伯逊-沃克度规,在这个方程组中,空间曲率和宇宙常数Λ结合可以得到N个未来宇宙的命运,但不外乎如下几个:

  1. 宇宙大坍缩(循环宇宙)

  2. 宇宙大撕裂(宇宙加速膨胀直至大撕裂)

  3. 宇宙无限膨胀至热寂(以当前模式缓慢膨胀直至热寂)

当然这只是宇宙三种结局的猜测,如果要确定是那种结果,还要确认Λ的取值,但这是爱因斯坦拍脑袋想出来的,咋个确认?不过这难不倒天文学家,因为在二十实际九十年代的时候,科学家发现可以用哈勃常数与宇宙临界密度结合,来反推出宇宙常数的取值!思路:

  1. 根据微波背景辐射万分之六的精度上平坦确定宇宙临界密度

  2. 确定当前宇宙曲率,反推临界密度和实际密度比值

实际密度与临界密度比值取值与宇宙的形状

结果令人惊喜,宇宙居然是比一张A4纸还要平坦,简单的说宇宙将会以当前的模式慢慢膨胀,一直膨胀到永远永远!但还有另一个惊喜等待着大家,因为1998年时两个天文团队经过十几年研究,从Ia超新星的深空红移项目发现宇宙在45亿年前就偷偷开始加速膨胀!

简单的说拿来推测临界密度的哈勃常数是会随时间而改变的,未来会怎么样?只有鬼才知道,但1998年的发现直接导致了暗能量概念的出现,从45亿年前开始,宇宙已经在暗能量的主导下走向加速而且可能是无限的膨胀,那么面临的结果就是:

  • 宇宙可能无法保持当前状态下优雅的膨胀到热寂

  • 宇宙可能在暗能量的作用下,趋向越来越高的速度膨胀,走向大撕裂

你喜欢哪个结果?因为到现在为止,宇宙已经不可能回到大收缩或者循环宇宙,未来膨胀的结局已经无法避免,但到底是哪个我们并不清楚!就做一次鸵鸟,选一个喜欢的吧!

宇宙膨胀和物质有关系吗?

这是灵魂的拷问,所以我们不能做鸵鸟了,因为这宇宙的膨胀跟我们的胖真没啥关系,但最终是会有影响的,我们来看看这几种状况!

在现代宇宙框架中,哈勃常数能管到的会在本星系群以外,因为即使在宇宙膨胀的背景下,在本星系群范围内仍然会被引力主导,而且本星系群在未来数千亿年时间内,会合并成一个超级星系,至于叫什么,那已经不是种花家所考虑的问题。

现代宇宙的哈勃常数大约是67.15千米/秒·百万秒差距,这个速度其实不小,但后面跟了一个百万秒差距必须要注意,百万秒差距就是326万光年,假设将它按比例缩小到和比邻星之间的距离,那么这个值会变成:0.82%%千米/秒,是万分之0.82千米哦,如果到太阳系范围,那么会被引力无情抑制,如果到人体0.3米组织内,那么会被电磁力支撑起的结构直接忽略,但宇宙膨胀好歹是为你发胖所努力了,怎么也得给个鼓励奖是不?

但最终宇宙的状态将会影响所有物质,热寂宇宙的最终结局是黑洞都将蒸发,所有物质都衰变成光子和轻子,宇宙进入最低能状态,可能宇宙会永远停留在这个状态,而宇宙中剩下唯一的只能是量子事件!

大撕裂的过程有些不一样,星系将相互远离,在最终审判日到来之前6000万年,星系之间维系的引力崩溃,到最后三个月时太阳系将分崩离析,最后半小时,行星和恒星都将被分解,最后的瞬间,原子结构也将崩溃!

所以当影响到各位时,就不只是发胖的关系了,而是直接将各位分解到了亚原子颗粒的状态,未来再也无法组合,因为宇宙中的四大基本力没有一样可以对抗暗能量的最终审判,不过这一天会很久很久很久很久以后,毛估估至少要167亿年后发生,或者要过1035亿年后才会发生,看起来似乎不久,但人类诞生到现在,即使按单细胞蓝藻开始算,也只需要20亿年!

1000亿年很久,我们只争朝夕,所以还是为明天早上的包子钱努力吧!

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