天文學家認為:我們只看到了宇宙的5%,剩下的都是未知

太空笔记
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19 觀看·2026年3月3日
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宇宙是由無數個星系組成的
而星系是由無數顆恆星組成的
前者就是銀河系
後者則是我們的太陽
然而科學家告訴我們
所有的星系和恆星加起來
只佔到了宇宙智能總量的5%左右
也就是說
宇宙中還有95%的質量和能量
是不可見的
它們被稱爲暗物質和暗能量
最近的研究表明
解答這些謎題的答案
可能隱藏在宇宙中最被忽視的區域
宇宙虛空
根據愛因斯坦1915年
發表的廣義相對論
以及後來埃德溫·哈勃發現的
宇宙膨脹現象
宇宙大爆炸理論
已經成了目前解釋
宇宙起源的主流理論
在這個理論中
我們的宇宙是動態的
但20世紀90年代末
一個關鍵性的發現
揭示了宇宙膨脹正在加速
這導致在宇宙學模型中
引入了暗能量
以愛因斯坦方程中的
λ因子或宇宙常數的形式表示
由此產生的λ冷暗物質模型
在預測宇宙膨脹
和結構形成的許多方面
都取得了成功
然而它並不是完美的理論
冷暗物質模型的一個重大問題
是哈勃張力
也就是現在測量的宇宙膨脹率
與之前模型預測的結果之間存在差異
這種差異表明
要麼我們當前的測量不準確
要麼模型本身存在缺陷
在假定宇宙中的所有物質和星系
都均勻分佈的情況下
這種情況是不該出現的
因此天文學家
在觀測數百億光年尺度範圍的時候
發現了超星系團
和宇宙長城以及宇宙空洞
從而發現了
宇宙在大尺度結構上並不是均勻分佈的
而是呈現凹凸不平結構的
在這種結構裏
既有銀河系這樣的單個星系
也有拉尼亞凱亞超星系團
和劇影員那樣的巨無霸
更有宇宙長城和宇宙空洞夾雜其中
其中宇宙虛空
或者說宇宙空洞
指的是物質聚集成
星系和星團的過程中
留下的幾乎空無一物的廣闊空間
這些虛空可能對宇宙膨脹
產生深遠的影響
例如,銀河系位於
拉尼亞凱亞超星系團中
但這是一個更大的低密度區域
稱爲本地空洞
這些結構的引力動力學
可能會扭曲我們對哈勃常數的測量
也就是說
我們在銀河系範圍內
測定的宇宙膨脹數據
和在幾十億光年外測定的可能會不一樣
而且,暗能量可能不是
神祕的真空能量
而是宇宙虛空的累積效應
這些虛空被視爲膨脹的氣泡
可能會產生類似於暗能量的負壓力
從而解釋宇宙的
加速膨脹
這一想法雖然具有推測性
但挑戰了對暗能量的傳統理解
並表明它可能隨時間變化
但如果宇宙無限制地
加速膨脹下去
星系之間的距離將會越來越遠
宇宙中的物質密度也會越來越小
如此一來
宇宙中的所有星系都會被
宇宙加速膨脹的力量撕碎
甚至未來地球這種行星
也會被撕碎
最後的最後,宇宙中所有原子都會被撕碎
這便是被稱爲大撕裂的宇宙結局
總體來看
對宇宙虛空的探索
爲理解宇宙膨脹
和暗能量的本質提供了新的視角
這些廣袤
空曠的區域曾被認爲無關緊要
但隨着我們繼續研究宇宙
它們背後可能隱藏着更大的祕密
