康奈尔大学物理学家泰亨利近期的一项研究引发了科学界对宇宙命运的重新思考。他通过分析最新暗能量观测数据,提出宇宙可能拥有约330亿年的总寿命,目前正处于生命周期的中点。根据其理论模型,宇宙将在持续膨胀约110亿年后转向收缩,最终以“大坍缩”形式终结于一个奇点。
这项发表于《宇宙学与粒子天体物理学杂志》的研究,核心在于对宇宙学常数的重新诠释。传统观点认为该常数保持正值,导致宇宙无限膨胀,但泰亨利指出,近期观测数据暗示其可能为负值。这一颠覆性结论源于对暗能量动态行为的深入分析——暗能量虽占宇宙总质能的68%,但其表现形式可能随时间演变。
研究团队构建的极低质量粒子模型为此提供了理论支撑。该模型假设宇宙早期存在一种类常数粒子,其性质随宇宙膨胀发生改变。这种动态变化恰好解释了当前观测数据中的异常信号,同时将宇宙学常数推入负值区间。泰亨利强调:“我们的模型不仅预测了坍缩的必然性,更精确推算了其发生时间与过程。”
支撑这一理论的关键证据来自两大暗能量观测项目。南半球的“暗能量巡天”与北半球的“暗能量光谱仪”今年春季发布的联合报告显示,暗能量行为远比此前假设复杂。两个天文台的观测结果高度吻合,均指向暗能量存在未被认知的动态特征,这为负常数假说提供了实证基础。
当前宇宙年龄约138亿年,仍处于加速膨胀阶段。泰亨利解释,宇宙的终极命运完全取决于常数符号:正值导致无限膨胀,负值则引发收缩。其模型预测,宇宙将在约200亿年后达到最大体积,随后开始不可逆的坍缩过程,最终时空结构将彻底瓦解。
全球科研界正通过多维度观测验证这一理论。数百名科学家参与的星系间距测量项目持续收集数据,DESI设备还将运行一年。与此同时,兹威基瞬变设施、欧几里得太空望远镜、SPHEREx任务及薇拉·鲁宾天文台等新一代观测设备,正从不同角度解析暗能量本质。这些观测将决定负常数假说能否经受住实证检验。
泰亨利特别指出,定量估算宇宙寿命具有重大科学价值。“就像理解生命需要知晓其起止,探索宇宙的终结同样是基础问题。”他回顾道,上世纪60年代人类确认宇宙存在开端,如今可能首次触及终结的实证边界,“这将是认知宇宙本质的关键突破”。











