摘要：康奈尔大学的一位物理学家利用暗能量观测站的最新数据计算得出，宇宙正接近其330亿年寿命的中点。在大约110亿年后，宇宙将膨胀到峰值大小，然后开始收缩——像橡皮筋一样，最终弹回到一个点。

康奈尔大学

康奈尔大学的一位物理学家利用暗能量观测站的最新数据计算得出，宇宙正接近其330亿年寿命的中点。在大约110亿年后，宇宙将膨胀到峰值大小，然后开始收缩——像橡皮筋一样，最终弹回到一个点。

亨利·泰伊是艺术与科学学院的贺拉斯·怀特物理学名誉教授，他在向涉及“宇宙常数”的模型添加新数据后得出了这一结论。“宇宙常数”是阿尔伯特·爱因斯坦一个多世纪前提出的一个因素，近年来被宇宙学家用来预测宇宙的未来。

“过去20年，人们一直认为宇宙常数是正值，宇宙将永远膨胀，”泰伊说，“新数据似乎表明，宇宙常数是负值，宇宙将以大坍缩终结。”

泰伊是《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上发表的《我们宇宙的寿命》一书的通讯作者。

宇宙已有138亿年历史，并且正在膨胀。泰伊写道，根据目前的模型，宇宙最简单的两种命运是：如果宇宙常数为正，它将永远持续膨胀；或者，如果宇宙常数为负，它将达到最大尺寸，然后收缩，最终坍缩为零。

后者是泰伊通过最近的计算得出的结论。

泰伊写道：“这次大挤压决定了宇宙的终结。”他根据模型确定，大挤压将在大约200亿年后发生。

今年的重头戏是智利暗能量巡天（DES）和亚利桑那州暗能量光谱仪（DESI）今年春天发布的报告。泰伊表示，这两个天文台（一个位于南半球，一个位于北半球）的观测结果彼此吻合良好。

这两个团队对暗能量的探索，其核心在于探究占宇宙质量和能量68%的暗能量是否真的来自纯粹的宇宙常数。他们发现，宇宙并非仅仅由宇宙常数暗能量主导。暗能量实际上还有其他作用。

泰伊和他的同事在论文中提出了一种假设的极低质量粒子，它在宇宙早期的行为类似于宇宙常数，但现在不再如此。这个简单的模型与数据拟合得很好，但却将潜在的宇宙常数推向了负值。

“人们以前就说过，如果宇宙常数为负，那么宇宙最终会坍缩。这并不是什么新鲜事，”泰伊说。“然而，这里的模型告诉你宇宙何时坍缩以及如何坍缩。”

泰伊表示，未来还会有更多观测。数百名科学家正在通过观测数百万个星系及其之间的距离来测量暗能量，收集更精确的数据以输入模型。DESI 将继续进行一年的观测，其他几个观测站也正在进行或即将开始观测，包括位于圣地亚哥的兹维基瞬变设施、欧洲欧几里得太空望远镜、美国宇航局最近启动的 SPHEREx 任务以及维拉·C·鲁宾天文台（以 1951 年硕士毕业生维拉·鲁宾的名字命名）。

泰伊发现，宇宙的寿命能够被量化测定，这令人振奋。了解宇宙的起源和终结，有助于加深对宇宙的理解，而这正是宇宙学的目标。

“对于任何生命，你都想知道生命如何开始，如何结束——生命的终点，”他说。“对于我们的宇宙，了解它有一个开端也很有趣。在20世纪60年代，我们了解到它有一个开端。那么下一个问题是，‘它有终结吗？’多年来，许多人认为它会永远持续下去。很高兴知道，如果数据成立，宇宙将会有一个终结。”

来源：科学时代步