宇宙紀錄片合集（共162集） P57 - 4-12極端能量

起初 一片黑暗 然後砰的一聲 創造出無限擴展的時間、 空間和物質的存在 每天 新的發現都在解開這份神秘 宇宙這個地方令人驚嘆的、致命的祕密 能源 這股終極的星際變形者 永遠在不同形式之間轉換 它驅動著我們的星球以及宇宙中的一切 但這到底是什么 一切又是從何而來 我們又如何才能獲得更多 能量既不能被創造也不能被毀滅 只能從一種形式轉化為另一種形式 這種轉變有時會在像黑洞這樣的物體上達到極端 未來的文明能否利用這種力量 這是一個輕鬆處理垃圾並同時解決能源危機的好方法 如果我們宇宙的能量被傳送到時間中的另一個地方會怎麼樣 如果有一條通道通往另一個平行宇宙並消耗部分能量會怎樣 生命將無法承受那種情況 這是一個關於能量的故事 從大爆炸到你自己的後院 啟動引擎 跟隨宇宙中極端能量的蹤跡 能源是一種宇宙中的變色龍 它不斷改變形態 推動著我們的宇宙 它驅動加速、擴張與末日般的衝擊 宇宙中的一切都是能量 你的能量 樹木是能量 泥土是能量 連星星之間的空虛空間也是能量 但是所有這不斷變化的能量來自哪裡呢 我們每天看到的所有的能量實際上都來自於 當你在高速公路上看到車禍時 那是一個非常有活力的事件 車輛被撞得扭曲變形 聲音很大 但這些能量來自哪裡呢 當然 能量來自於兩輛汽車撞擊前的運動能量 但是汽車的能量來自哪裡 來自汽油 一種化石燃料 其能量來自數百萬年前生長的植物 那些植物的能量則來自太陽 這顆恆星的能量來自核心內部的核反應 那些核反應的能量來自大爆炸當時產生的粒子 所有我們周圍看到的各 種能量形式都源於大爆炸 宇宙的開始 宇宙中所有物質和能量的起源確實是大爆炸 也就是宇宙本身的創造 現在 我們認為實際上 大爆炸是因為一種奇特的能 量驅動 使非常小的一塊空間突然擴張成非常大的空間 我們無法確定是哪種能量引發了大爆炸 但不管那是什麼 在短暫的一瞬間 它便產生了我們宇宙中所有的能量 過去、現在、そして未来 這是有關能源最關鍵且令人驚訝的特質之一 在黑洞、超新星爆炸 甚至是地球上的發電廠中 它既不能被創造 也不能被毀滅 它只能從一種類型轉變為另一種類型 如果宇宙中的物理法則過去不 曾改變 也永遠不會在未來改變 那麼能量既不能被創造也不能被毀滅 只能被轉化 轉變是能量運作的關鍵 宇宙中充滿了許多形式的能量 例如光、聲音、熱能和化學能 其中最常見的是位能 即物體所儲存或 積蓄的能量 以及動能 即物體的運動 所有形式的能量都在不斷轉換成其他形式的能量 當你對目標開槍時 你可能會認為子彈擊中目 標後那股能量就消失了 但實際上它並沒有消失 實際上它只是轉變成了另一種形式的能量 火藥中的化學位能已經轉換成了彈丸的動能 子彈、聲波、熱能以及任何傳遞到 目標的能量 可能會導致目標移動或爆炸 人體本身也是一台精細調節的能量轉換機器 想要了解我們如何轉換能量 一個好的方式就是進食 人類每天攝取一定量的熱量 然後無論進行什 麼樣的體力活動 都會消耗掉那一定量的熱量 你必須繼續進食 因為你持續活躍並消耗卡路里 令人驚訝的是 阿爾伯特·愛因斯坦意識到能量和物質其實是同一樣東 西而且其中一種可以轉化為另一種 這就是他著名的公式 E 等於 mc 平方的含義 愛因斯坦提出了一種解釋 說明這個宇宙中的一切都是能量 物質就是能量 如果你體重是100公斤 那就是你的質量 如果將這個數值乘以光速 再次乘以光速 你就能得到你體內所存在的能量量 其實 你體內的能量比人類引爆過最 大的核子武器還要多出大約1000倍 物體可能具有相同的能量 但 這並不表示它們具有相同的功率 關鍵在於能量釋放的速度 功率等於單位時間內的能量 所以即使是一些質量非常小的東西 比如說 這個馬卡龍 相當於約一百萬噸TNT的能量 我們都知道紙杯蛋糕不會突然爆炸並釋放出一百萬噸TNT 如果我吃一個紙杯蛋糕 它幾個小時內只會給我大約200卡路里的能量 而如果我拿一根炸藥的話 那相同數量的能量會在一百萬分之一秒內釋放出來 所以 TNT 的威力更大 儘管它所含的能量相同 如果你有一塊披薩 而你準備吃掉它 假設你吃了價值1000卡路里的披薩 這可能是一頓大餐 但你的身體必須將那塊披薩的物質轉換成1 000卡路里 而且這過程並不是很有效率 例如 同樣的TNT或炸藥的質量 當你點燃導火線時 會產生更多的能量 我們在地球上用來餵養身體、驅動電子設備 以及照亮房屋的所有能源 最終都來自外太空 一些最極端的能量轉換器是恆星 包括我們的太陽 在任何一個瞬間 太陽正在釋放出大約10的26次方瓦特 那意味著在1後面有26個零 相當於在一秒內有4000億枚核子彈 我們每秒鐘從太陽獲得的能量就是這麼多 像我們太陽這樣的恆星產生了許多形式的能量 但一切皆始於重力 所謂重力 只是我們觀察到所有物質都會朝著其他物質落下 而且有趣的是 你可以利用重力將能量從一種形式轉換為另一種形式 如果我拿一塊石頭舉在這裡 它具有一定的位能 然後我鬆開手 重力將這部分位能轉換為動能 直到物體撞到地面為止 130億年前 重力能聚集 塵埃和氣體形成了第一顆恆星 一旦恆星透過重力能形成 它隨後就會產生核能 星星是由核融合產生能量的 所以這時你會將多個氫原子撞在一起 以產生像氦、碳、氧和氮等較重的元素 當這種融合過程發生時 被稱為強核力的巨大量 子能量便會被釋放出來 這就是點亮恆星的原因 太陽之類的恆星內部的核融合反應會產生一種稱為電 磁輻射的能量 這些是光子 或光的粒子所形成的震盪波 電磁輻射在地球與太空中的表現是能量光譜 包括低頻率 與極長波長的無線電波 在電 磁光譜的高能端則是伽馬射線 具有高頻率和極短波長 每一個電磁輻射的光子大約需要15萬年才能從 太陽中心到達表面 然後 才能逃逸並朝向地球移動 幸運的是 我們的大氣層阻 擋了大多數有害的電磁能波 長包括紫外線、X光和伽馬射線 使其無法到達我們的地球 但它允許可見光、紅外線和無線電波通過 光線和紅外線能量被陸地和海 洋吸收 然後轉換成熱能 太 陽持續發射電磁輻射 這為我 們在地球和太空中提供了熱能 人類已經找到聰明的方法來利用宇宙的能量 我們已經學會將太陽輻射轉化為熱能以及電能 我們用來利用太陽光能量的最常見技術之一是太陽能板 太陽能板通常由半導體製成 這些半導體對光線敏感 當陽光照射到硅太陽能電池板時 會產生電荷 這些電荷會被從半導體材料中掃出 進而產生電流 單個太陽能電池即可產生電力 或是一個擁有550 000片太陽能板的太陽能發電場 而這些電流可以為從家到一輛熱門跑車的各種東西充電 星星是令人驚嘆的能量轉換器 在地球上 我們不斷地受到太 陽以光的形式發出的電磁能轟擊 作為回應 我們將其轉換為其他形式的能量 為我們日常世界中一些最不可能的事物提供動力 我們今天在特斯拉汽車公司 來看看電磁能如何轉換為機械能 這用來為這部高檔跑車供電 只需來自一般牆壁插座的簡單電力即可 所以如果我們像這樣將車子插上電源 我們現在正從牆壁插座取電 並用它來為汽車電池充電 這塊電池就位於這裡 用來驅動汽車的電動機 因此 車內的電腦也就在這裡 電池中取得能量並用於驅動單一電動機 這使汽車能以驚人的速度行駛 所以你可以想像 如果你在房子頂上安裝了太陽能板 並把車子接上電源 你的車 子就會真的靠太陽光來行駛 好的 我們開始吧 將陽光轉化為電力有其優點 電動車比燃油車加速更快 因為電動機可以立即提供最大扭力 而燃油引擎則需要提高轉速 這輛特斯拉從靜止加速到每 小時60英里只需3 9秒 這使得它比市面上幾乎任何其他汽油動力量產車都要快 這僅僅說明了電磁能的巨大力量 科學不是很有趣嗎 我們的太陽為我們世界中的幾乎所有事物提供能量 透 過將其能量從一種有用的形態轉換為另一種有用的形態 綠色植物透過光合作用將太陽能轉化為化學能 這為所有生物 包 括人類 提供了能量 我從玉米片 中獲得能量 因為玉米片中的玉米 它們的能量來自於太陽光的光合作用 將太陽光轉化為糖類和碳水化合物 各種分子之間都有原子間的鍵結 當這些鍵結斷裂時會釋放出能量 並在我們運動時給予我們所需的能量 這個能源的生命周期並未就此結束 在數百萬年的時間裡 死亡植物和動物的分解殘骸 被壓縮於地下並轉化為化石燃料 它們有許多形式 包括煤炭、石油和甲烷 當我們燃燒石油或天然氣時 其實是在釋放太陽能 那是在數千、數萬、數十萬 年前被植物所收集 並儲存在 地下的化石燃料儲存庫中 化石燃料被視為不可再生能源 這並不意味著它們的能量完全被破壞 而是它們在短時間內無法自然地被補充 當我們談到不可再生能源 比如燃燒化石 燃料時 我們並不是指能量從宇宙中消失了 我們的意思是這種能源已經轉變 為一種不再有用的形態 例如廢熱 太陽提供了我們生存所需的大部份能量 但這座能量強大的天體也可能產生致命的能量 2006年11月 美國國家航空暨太空總署的史威福觀測站目睹了一場令人驚駭的事件 歷來觀測到最大的恆星閃焰釋放出的能量等同於5000萬兆顆原子彈 殺手閃焰以X光的形式釋放能量 如果來自 我們的太陽 將會毀滅地球上的大多數生命 幸好這輻射來自距離我們135光年遠的恆星Il Pagasi 即使如此 這件事說明了來自恆星的致命能量正在釋放 包括我們的太陽在內 太陽耀斑是突然釋放大量能量的現象 這種能量來自磁能 一組糾結的磁場突然釋放這種輻射能量 它可被想像成一束被拉伸和扭曲的橡皮筋 那就是磁場線 最終 它們會突然斷裂 而這種斷裂會釋放能量並使其向外擴散 來自太陽表面一個相對局部的區域 太陽耀斑的溫度可高達一千五百萬度 這是 因為磁能轉換成了熱能 大量磁能轉換為熱能 太陽閃焰在太陽活動高峰期可能每天出現數次 當它們爆發時 每次閃焰可以在幾分鐘 內產生與太陽每秒產生的熱能相當的能源 如果太陽耀斑產生的一些高能帶電粒子朝我們的方 向前進 它們將被地球磁場這個另一種能量源偏轉 它是由其熔融核心中流動的電流產生的 這些電流寬達數百英里 當地球自轉時 它們以每小時數千英里的速度移動 這強大的磁場穿過地球並進入太空 地球的磁場會阻止或偏轉大多數 來自太陽或星際空間的帶電粒子 這確實是一件好事 因為如果大量這些高能量粒子到達地 面並擊中我們的身體 將會對地球上的生命造成極大的危害 一顆巨大的恆星可以持續噴發閃焰長達一百億年 當這顆恆星接近死亡時 這並不標誌著極端能量轉變的結束 事實上 這只是開始 一旦你有了恆星的開始 它就會開始核融合 那麼核融合會持續進行 直到幾乎所有的氫都被消耗完為止 缺乏支持自身的核能 一顆巨大的垂死恆星最終坍縮 引發了超新星爆炸 超新星釋放的能量 等同於太陽在其整個生命週期中所發出的能量 恆星內部的核熔爐與外部的壓力之間處於一種平衡狀態 它所有質量坍縮時產生的重力吸引力 當核能爐開始熄滅的某個時刻 重力吸引力成為那場對抗的最終勝者 它塌縮並發出大量光線 因為重力戰勝了恆星內部的核熔爐 現在 重要的是要記住爆炸恆星的能量 能量並不是憑空產生的 再說一次 能量只是從一種形式轉換成另一種形式 一顆巨大恆星的核心塌縮 釋放出大量的重力位能 那股能量隨後轉化為中微子、被拋出物 質的動能 以及我們所觀察到的可見能量 超新星是宇宙中最具爆發性的能量轉換器之一 然而 在超新星爆發期間釋放的能量有99% 它轉化成了一種肉眼實際上看不見的東西 神秘的幽靈粒子稱為中微子 中微子是幾乎沒有質量的高能粒子 以接 近光速移動 並幾乎不受阻礙地穿過物質 每秒有超過50兆個太陽 中微子穿過人體 而我們 卻毫無知覺 中微子與你體內粒子相互作用的機率 它低到你幾乎不會注意到 即使真的發生了 也只會是身體感受到的一點點能量波動 它比它從其他種類的粒子中接收 到的其他能量波動要微不足道得多 這些粒子正撞向你 例如來自地球自然產生的光或輻射 中微子曾經無法被探測到 它們 穿過地球並毫無聲息地回到太空 但是在熱鬧的日本 位於三千英尺深的地底 坐落著超級神岡觀測站 它內置一個巨大的不鏽鋼水槽 裝滿了超純水 科學家發現當中微子與水中的電子或原子核作 用時 會產生帶電粒子 進而產生紫外線閃光 當這粒子穿越水流時 它實際上會釋放出一絲微弱的輻射訊號 這可以被那些小型光線探測器測量到 然後便能判斷這是中微子 這些隱蔽的粒子是否可能成為地球上的能源來源 這正是來自伊利諾州芝加哥的艾倫·凱想要向宇宙提問的問 題所以他給我們發了簡訊 如何利用太陽發出的中微子來產生能量 有趣的问题 艾倫 原來中微子極難被探測到 因此我們可能無法利用太陽的中微子能量 而且我們真的不想要這麼做 因為太陽 能量中只有大約3%是以中微子形式存在的 利用陽光要容易得多 而且陽光也更加充足 中微子可能無法緩解我們的能源危機 但每個星系中都 潛伏著一種貪婪的巨獸 這 或許是宇宙中效率最高的引擎 轉換能量形式的能力已激發 出未來太空殖民的創新構想 超大質量黑洞位於大多數星 系的中心 包括我們的銀河系 他們可以儲存並釋放數十億顆超新星的能量 當超大質量黑洞形成時 巨大的重力位能 被轉化為輻射光和其他形式的能量 由於你有大量素材被壓縮進非常小的體積中 它不得不釋放大量能量 這個超大質量黑洞相當於100億個太陽的質量 這意味著它的質量等同於100億顆恆星 只是全部壓縮在一個極小的空間裡 2008年1月 美國國家航空暨太空總署的錢德 拉X射線天文台解開了關 於黑洞產生轉換能量的謎題 它探測到一個超大質量黑洞強大的 重力能量 將附近的一顆恆星吸入 當貪婪的巨獸吞噬恆星時 它會瘋狂旋轉 有時速 度接近光速 這股動能扭 曲了落入洞中的氣體和碎片 形成一個快速旋轉的吸積盤 這旋轉的物質隨後以強大的噴流釋放出來 這極高能量的物質在黑洞周圍螺旋運動 創造出一個非常強大的磁場 現在 一些物質確實沿著磁場 線移動 並沿著這些線被射出 形成類似於焊槍的強大噴 流 最近的電腦模擬顯示 如果能夠利用黑洞自轉所 產生的極端動能旋轉能量 這些黑色怪物可能成為最終的星際電池 如果你能擁有一個旋轉的黑洞 就在那裡旋轉於太空之中 而你在它周圍建造這 個裝置 從中提取能量 這將為你的超先進 文明提供大量能源 黑洞不僅可能產生不同形 式的能量 還可能擔任星系 回收中心的雙重功能 人 們可以想像一個先進的文明 在靠近旋轉黑洞的地方生活 它可以派遣垃圾車接近旋轉黑洞 在適當的時間將垃圾丟棄 那些車輛隨後會從黑洞附近出現 以比原來更多的動能 即動能來推動 那些卡車就能像風車一樣撞擊渦輪機 驅動渦輪機 產生電能 因此點亮他們的城市 這是一種處理垃圾的整潔方式 同時解決能源危機 黑洞可能為未來的太空殖民地提供能量 但科學家現在發現來自旋轉黑洞的 能量可能正在轉變 成某種危險的事物 宇宙射線是由高能帶電粒子組成的 與其名稱相反 它們並非光能的射線 而是包含大量動能 可能造成致命的影響 宇宙射線的能量 比我們在地球上 能夠產生的任何東西都要高得多 最活躍的宇宙射線稱為超高能 宇宙射線 它們 以接近光速行進 亮度持續增加 一個超高能 宇宙射線所具有的能量大約與 像一個以每小時100英里速度擊出的網球 那就是專業人士讓他們快速行動起來的方式 那聽起來並不多 但實際上 有數以兆計的粒子 組成了一個網球 而發生的事情是 你已經將所有這些能量 並把它置入一個亞原子粒子中 這就是來自宇宙的射線 進入我們大氣層時的樣子 所以這對單一粒子來說是相當大的能量 新證據顯示 星系中被 稱為活躍星系核的物體 可能是這些超高能宇宙射線的來源 這些是核心擁有超高速旋 轉的超大質量黑洞的星系 這些實質上是極其強大的能 量產生器 存在磁場和電場 所有物質以極高速度旋 轉並散發粒子 通常由核心的超大質量黑洞產生 這種系統 尤其是黑洞 能夠產生大量能量 並將這 些粒子向四面八方拋出 高能 宇宙射線已經成為深空探測 任務中最嚴重的健康威脅之一 這些帶電粒子可以直接穿 透太空船 像小型彈道飛 彈一樣穿透太空人 撕裂DNA分子甚至殺死細胞 高能宇宙射線如果與人體組 織作用 可能會損害該組織 中的DNA 並導致細胞功 能異常 甚至可能引發癌症 宇宙射線可能不僅威脅太空探險者 每秒都有宇宙射線轟擊地球大氣層 有些甚至穿透至最底層 灑落在我們的星球上 宇宙 射線轉化能量的關鍵在於速度 因此 即使它的質量非常小 像大多數宇宙射線一樣 它們的速率卻非常大 所以它們的動能可以非常大 當它們撞擊地球大氣層時 它們會與分子碰撞 主要是氧氣和氮氣 這會產生以紫外線輻射形式出現的能量風暴 並傾瀉到我們的星球上 那些宇宙射線 一直來自外太空 24小時不間斷地撞擊 大氣層 與空氣分子碰撞 產生我們可以探測到的粒子叢 這裡在地球的表面 幸好對我們來說 一個原始的超高能 宇宙射線會將其能量分散到數百萬甚 至數十億個粒子上 因此 其能量原 本是以X射線和伽馬射線的形式存在 它已經變得毫無威脅性 不再對人類造成危害 然而 這些宇宙射線可能會中斷你的行動電話通話 這些被稱為空氣簇射的現象 是宇宙射線撞擊大氣層外層所產生的 這些可能影響地面上的電子設備 我們日常使用的電腦、行動電話和其他裝置 隨著電路的微型化 變得越來越精密 而且這實際上讓它對宇 宙射線的干擾更加敏感 在宇宙的每個角落 我們都能目睹 運動中能量的破壞性 然而在地球上 我們產生了一種獨特形式的能量 那是來自我們太陽系形成的能量 自從時間開始以來 能 量一直是宇宙歷久不衰的 魔術表演 不斷地從一種形式轉換成另一種形式 一種獨特的極端能量是我 們太陽系形成留下的遺產 地熱能來自地球岩層核心產生的熱能 這處核心位於地表以下大約四千英里處 我們的太陽系約在四十五億年前首次形成 當 時一團氣體和灰塵雲收縮形成了太陽和所有行星 那部分氣體和灰塵中有一小部分是由 放射性元素組成的 例如鈾-238和 釷當地球凝聚時 這些放射性元 素中的一些被聚集到了地球內部 當這些元素在數十億年間逐漸衰變時 會加熱地 球內部 我們可以將這種 熱能作為地熱能加以利用 地表的一些區域允許地熱能滲透出來 例如在板塊構造邊界、火山和間歇泉附近 地熱能可以在板塊構造邊界附 近加以利用 那裡熱物質會湧出 這些物質是由很久以前爆炸的恆星產生的 且具有放射性 並在數十億年的時間尺度上釋放其能量 世界各地的地熱發電廠利用 高溫地熱層的熱能來產生電能 這裡的運作方式是這樣的 高溫高壓的水被帶到地表 並進入低壓腔體 然後閃蒸成蒸汽 這種蒸汽產生的壓力會通過渦輪機 使渦輪機旋轉以產生電力 一旦蒸汽離開渦輪機 就會 以水蒸氣的形式排放到大氣中 或者冷卻回歸為液態水並被注入地下 在最近之前 幾乎所有地熱發電廠 都位於板塊邊界或熱點附近 地殼中的弱點 透過這些弱點熱熔岩可以湧出 因為地球表面大多數地區並不靠近板塊邊界 開發地熱能一直相對困難 地熱能的最高集中度和品質存在於板塊和火 山活動強烈的地區 例 如環繞太平洋的火環帶 但靠近板塊邊界進行挖掘卻相當困難 要從地球的地熱能中獲得大量電能 真正需要挖得非常深才能到達溫度足夠高的地層 你會獲得大量能量 將地熱能提取用於消費 者使用的技術挑戰非常大 你必須利用火山或鑽到地球非常深的地方 或以黃石公園來限制間歇泉 但這種類型的熱能可能不僅僅存在於地球上 木星的四大主要衛星之一伊歐 擁有類似地球的活躍火山活動 但其核心產生的熱能並非來自放射性元素的衰變 而是來自潮汐加熱 Io 的軌道是橢圓形的 圍繞木星運行 因此 有時它會比其他時候更接 近木星 當它接近木星時 木星的潮汐拉伸作用比它遠離木星時更強 所以當它繞木星運行時 伊歐會有點像被壓縮來回移動 這導致內部岩石產生大量摩擦 並釋放能量 內部變得溫熱 岩漿湧向地表 你會看到許多火山爆發 這可以被視為地熱能 我們當然知道木星的衛星伊歐內部是熔融的 因為我們在那裡 看到火山 這就相當於地熱能 我說相當 因為「地」代表地球 嚴格來說 地熱能是地球內部的能量 木星可能沒有像其衛星艾歐那樣的熔融核心 但這顆 氣態巨行星內部的高溫產生了另一種極端能量 即風 木星和土星這兩顆巨行星擁有風勢強勁的大氣層 它們不僅因為太陽的熱量而氣候多變 更主要的原因其實是來自行星內部產生的熱量 它們的內部仍在收縮 釋放重力能量並 轉化為大氣中的運動能量 風和暴風雨 這又是能量形式轉換的另一個例子 巨型行星上的某些風可以以極高的速度行進 每小時可達六英里甚至七百英里 目前 它們的時速大多只有幾百英里 這與地球上的大型風暴相比仍然非常巨大 但最快的風暴每小時可移動六百到七百英里 那真的很快 地球也受益於風能 但其來源並非來自地球核心 而是直接來自太空 我們在地球上看到的風能實際上是太陽加熱產生的 太陽以不同的程度加熱大氣 層的不同部分 這導致了不平衡 使空氣流動 這就是風能 來自太陽電磁能的機械能 那風能隨後可用來驅動渦輪機 將其轉換為點亮我們城市的電能 能源自130億年前宇宙誕生以來 一直推動著宇宙的演化 但如今 科學發現了一種神秘的能量 這或許正是宇宙的死神 宇宙中存在一種幽靈能量 我們不知道這種神秘的物質來自何處 但現在人們認為它可能毀滅地球上的生命 甚至整個宇宙 在1990年代 天文學家利用哈伯太空望遠鏡 和其他觀測站來測量爆炸恆星和其他星系的距離 他們驚訝地發現了一些非常奇特的現象 近來 天文學家透過觀察超新星的 距離發現 宇宙實際上正在加速擴張 它不僅在擴張 而且實際上正在加速 一種神秘的能量正使宇宙越來越快地分離 天文學家發現 宇宙的擴張速度隨時間加快 這 是因為存在一種無處不在的奇怪能量 稱為暗能量 它佔據了宇宙中幾乎百分之七十五的物質和能量 這是宇宙的一大謎題 事實上 從某種意義上說 這是宇宙最大的謎題 因為暗能量是宇宙能量預算中最大的組成部分 我們目前對暗能量的了解和認識非常有限 儘管暗能量佔據了宇宙中所有物質和能量的幾乎75% 我們只探索了地球上的陸地面積 這情況將類似於我們只探 索了地球表面的陸地面積 而海洋佔據了地球表面幾乎75%的面積 我們才剛開始探索暗能量 科學家曾認為重力吸引會 使宇宙的擴張隨時間減緩 這種觀點認為宇宙是從大爆炸開始擴張的 而且重力應該會減緩這種擴張速度 當時最大的問題是 重力是否足夠強大 足以將所有物質拉回一起 但我們得到了一個驚喜 重力並沒有減緩宇宙的擴張 實際上 當我們仔細觀察時 我們發現擴張正在加速 雖然重力將行星、恆星和星系結合在一起 但暗能量似乎在 拉伸時空的結構 從而將星系彼此 分開 最近的觀測顯示 暗能量 宇宙正以越來越快的速度擴張 在宇宙的歷史中 暗能量與普通引力吸引物質和能量的相對 數量已經發生了變化 早期 普通引力吸引能量佔據主導地位 因為物體之間距離很近 它們之間的暗能量並不多 所以累積效果非常小 但隨著宇宙擴張 星系之間的距離越來越遠 空間的數量不斷增加 而所有這些空間都充滿了暗能量 讓我們假設將宇宙建模為一塊正在擴張的葡萄乾麵包 其中葡萄乾代表星系 它們並不會擴張 而麵團則均勻地充滿了酵母 那就像暗能量一樣 現在 假設我們持續將酵母注入正在膨脹的麵包中 隨著時間的推移 它會越來越快地膨脹 因為酵母越來越多 它將會加速擴張 同樣地 隨著時間的推移 宇宙中的暗能量越來越多 因此加速並加快其擴張 如果暗能量持續加速我們宇宙的 擴張 我們最終可能會經歷大寒寂 星系群將逐漸變得越來越稀疏 星系將耗盡用來形成新恆星的氣體 而老舊的恆星也會逐漸熄滅 宇宙將變得黑暗且難以忍受的寒冷 在一個永遠或幾乎永遠擴張的宇宙中 最終太 陽和其他所有恆星都會熄滅 它們會耗盡核燃料 在那時 地球上的生命將基本上失去所有能源來源 我們所知的生命形式將不復存在 但如果這個嚴峻的情況發生 宇宙中的所有能量都不會消失 因為我 們的能量預算自大爆炸以來就已固定 然而 這些能量將變得無法接觸 能量被分散得如此廣泛 稀釋到幾乎無法再被使用 但關於我們宇宙能量的命運 還有其他理論 在遙遠的未來 有人提出能量可能被傳送到另一個地方 也許是另一個宇宙 根據物理定律 能量不能被創造或毀滅 宇宙中所有的能量一直都存在 也將永遠存在 但如果蟲洞或其他東西打開通往平行宇宙的通道 導致能量流失呢 那部分能量呢 我們的宇宙可能在那時開始降溫 因為我們正在洩漏 而且我想那不是個好主意 因為最終宇宙會冷 卻到所有東西都凍結 生命將無法承受那種情況 我們不知道我們的宇宙乃至更遠的未來能源會有什麼樣的發展 但目前它仍然是我們宇宙中暴力 卻充滿活力且不斷變化的組成部分