宇宙膨胀在1亿年之后出现“拐点” - 科技资讯(健康生活网)

⑴泰勒斯是公元前624~公元前547年古希腊的第一位哲学家，自然哲学的开创者，创立了米利都学派，他生前把知识和知慧看成是人生的财富，但遭到了一些希腊公民的嘲笑和讥讽，他们说哲学毫无用处，不能当饭吃，泰勒斯用自己的亲身经历驳斥了知识和智慧无用论的观点。泰勒斯观察和研究了天文和气候现象，有一年冬天，他预测了橄榄的大丰收，提前租下当地的全部橄榄榨油器，第二年果然遇到了大收成，泰勒斯以高价把榨油器二次租给农户，赚取一大笔租金的差价。泰勒斯最早实践了“知识创造财富”的理念，但主要贡献是倡导了唯物主义哲学，他成功地预言了一次日食，当日食来临时，白天突然变成了黑夜，天文学史记录了泰勒斯的这次日食预测。

⑵天文学家哥伯尼创立了“日心说”，证明了地球不是太阳系的中心，太阳是太阳系的中心。哥伯尼和哥伯尼以前的天文学家观测了银河系的天像，但有两点不确定：一是不知道太阳系位于银河系之内，二是不知道太阳系位于银河系的偏中心。中国古代先民将美丽的银河称为天河，它犹如一条白色飘带横跨天际，但缺少观测天文学的实证。天文学家在第二次世界大战后借助射电望远境的观测手段确定了银河系的基本结构，它是一个中间厚、边缘薄的扁平状圆盘，很像一个超大的铁饼，银河中心核球的厚度约为1万光年，银盘面的厚度约为2000光年，银河系“铁饼”的直径约为10万光年，大约1光年直径的太阳系在银河系内看上去像一个不起眼的“光斑”，太阳系位于银河系的一个角落，距离核球的中心约2.5万光年。地球位于太阳系的宜居带，太阳系位于银河系的安全带，地球生命的出现是自然演变史的一个奇迹。

⑶冰山为什么能漂浮在海面上？原来冰比水的密度低，但大多数固体物质的密度比液态物质的密度高，在水面上漂浮的冰块似乎会沉入水底，但在低温条件下，水分子的氢键会发生断裂，形成晶格结构的晶体，固态水分子的晶格结构有很多缝隙，造成了固态冰的密度低于液态水密度的反常现象。

⑷氢元素物质的丰度是宇宙大爆炸理论最有力的证据之一，今日宇宙的氢元素物质极其丰富，虽然宇宙中的数千亿、数万亿颗恒星在核燃烧过程中消耗了巨量的氢气燃料，氢元素在恒星内部的核聚变反应中转化为氦元素，但今日宇宙氢元素物质丰度占到了已探明的可见物质的75%以上，氢元素在已发现的化合物中也占有最大比例。宇宙的物质演化从氢元素开始，氢原子是最简单的物质形态，它由一个质子和一个电子组成，氢分子组成了无色且高度易燃的氢气体，氢原子和氧原子合成为水分子，它由两个氢原子和一个氧原子组成。

氢元素的宇宙学意义在于它是宇宙大爆炸之后最早生成的物质元素之一，有了最大数量级的氢元素和物质相互作用的基本力，有了广义相对论揭示的天体结构和天体运动，有了量子物理揭示的粒子结构和粒子运动，宇宙的自我进化、自行演变就有了结构的基础和动力的模式。氢元素的经济学意义在于它是人类生产和生活所需的能源，氢和碳组成了碳氢化合物，煤、石油和天然气之类的化石燃料属于碳氢化合物，太阳能则来源于太阳内氢元素的核聚变反应，氢元素是自然界的“能量之母”。

⑸宇宙学研究在过去的7年取得了怎样的进展？两篇文章给出了其中的一些线索，一篇是““宇宙大收缩”比预期的时间更早”（编译：2015-3-24），加州大学戴维斯分校的物理学家内曼加·卡罗普和诺丁汉大学的物理学家安东尼奥·帕蒂尼亚对计算模型进行了解释，宇宙大坍塌机制指明了从大膨胀到大收缩的转化。宇宙大崩塌的发生与暗能量的性质有关，两位科学家一直在寻找对暗能量性质的解密，暗能量是“宇宙末日”的指示器，科学小组对宇宙大结局进行了计算，宇宙大坍塌可能发生在未来的几百亿年，但两位科学家的计算数据有待科学同行的核实。

一篇是“留给宇宙膨胀的时间，只剩最后1亿年了？”（中科院 :2022-05-25）《美国科学院院刊》（PNAS）发表了一项研究成果，暗能量可能让宇宙在不久后停止膨胀，慢慢地开始收缩。这个可能的时间结点离我们没有想象的那么远，6500万年后，宇宙的膨胀将不再加速，1亿年后，宇宙的膨胀将彻底停止，开始缓慢地收缩。对比一下时间尺度，6500万年前，恐龙在地球上灭绝，1亿年在宇宙历史上并非极为漫长。在科学院刊发表成果的几位科学家认为，暗能量密度也许不是一个常数，而是会随时间变化，不再成为推动宇宙膨胀的驱动力，宇宙很可能在未来的1亿年停止膨胀，转向收缩。

（宇哲笔记：2022-5-30）