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宇宙既然有它诞生的起点，就应该有它演化的终点。180亿年前，宇宙启动了它的时间脉搏，在经历了百亿年的演化，形成了气泡状大尺度结构。那么，在未来的时间里，宇宙又将如何演化呢？这就是宇宙的归宿问题。 在大爆炸宇宙学理论中，初始的宇宙处在一种空间膨胀状态，按弗里德曼宇宙模型，未来宇宙究竟是膨胀、还是收缩，关键取决于宇宙内物质的平均密度ρ与临界密度ρo比值： 若ρ/ρo﹤1，则空间曲率K=-1，对应于一个双曲型的开放宇宙； 若ρ/ρo=1，则空间曲率K=0，对应于一个欧几里德的平直开放宇宙； 若ρ/ρo﹤1，则空间曲率K=1，对应于一个没有边界、体积有限的闭合宇宙。 在前两种情况下，宇宙要一直膨胀下去；后一种情况，由于天体间万有引力的作用，宇宙膨胀终究会停止，转而收缩，最后终结于大坍塌，这就是二十世纪宇宙学对未来宇宙的预测。宇宙将来是膨胀的、还是收缩的，至今尚无定论。 而新时空宇宙学理论与大爆炸宇宙学说的观点正好相反，它认为有限的宇宙是由无限的宇宙演化而来，正是由于宇宙在空间上的收缩与旋转，才形成了现在的宇宙结构。但是，必须承认，宇宙演化至今，宇宙中原始能量向物质的转化已基本完成，宇宙中物质总量基本保持稳定，所以由物质增多导致的空间收缩效应已宣告结束。 然而，随着宇宙年龄的增长，物质的引力半径效应却逐渐显现出来，最能说明这一问题的就是宇宙的视界现象。 所谓宇宙的视界现象，是说虽然宇宙在空间上是有限的，但其体积却是无比巨大的，而引力场的作用又只能以有限的光速进行传播，所以宇宙中任一点的引力半径，就是它的视界距离，在数值上（光年）等于宇宙的年龄值。即我们所能测量的宇宙，只是一个视界宇宙，它在规模上远远小于整个宇宙，我们不能看到或感觉到视界宇宙之外的东西。以质量效应为例，我们所测得的物体的惯性质量，只是视界宇宙中的物质所形成的一种平均万有引力效应，根本不是整个宇宙所有物质的万有引力效应。 既然视界宇宙的半径（光年）在数值上等于宇宙的年龄值，那么随着宇宙年龄的增长，视界宇宙的半径将随之增大，物体的惯性质量也将同步增大。作为一种可观测的物理效应，我们无法判定物体惯性质量的变化，但却可以得出万有引力常数升高的结论。 从理论上说，整个宇宙由无数个视界宇宙所组成。由于不断增强的万有引力作用，使星系向宇宙中心的运动趋势日益增强，因而导致了宇宙空间的第二次收缩。换句话说，在视界宇宙半径逐渐增大的同时，整个宇宙的半径却在不断地缩小。 宇宙空间的第二次收缩与第一次空间收缩，既是共存的，又是衔接的。在宇宙演化初期，第一种空间收缩占主导地位；进入宇宙演化中期，两种空间收缩效应等量齐观；进入宇宙演化后期，则主要发生的是第二种空间收缩效应。在两种空间收缩效应的作用下，星系在构筑起气泡状宇宙大尺度结构的同时，更加快了向宇宙中心的旋进速度。目前，天文学家们已观测到了星系的这种宏观运动，只是由于尚未弄清楚产生这种运动的原因，而假设了一个所谓“大吸引体”的存在。 1986年，以美国天文学家德雷斯勒为首的国际星系观测的七人小组发现，我们银河系北、南两面的几千个星系，除了参与（所谓的）宇宙膨胀外，还以每秒600公里的速度涌向同一方向，即南十字星座。由此得出的分析结果认为，我们正被一个直径3亿光年、质量相当于银河系1万多倍的“大吸引体”所吸引，该物体距离我们约2亿光年。虽然在这区域没有发现任何天体，但“大吸引体”的引力效应却是十分显著的。 近年来，美国国家光学天文台的劳尔和空间望远镜科学研究所的波斯特曼搜寻了比七人小组所巡视天区大30倍空间之内所有星系的运动，研究了距地球各个方向直至5亿光年的119个星系团中最亮的椭圆星系，发现所有这119个星系团的全部星系除参与宇宙膨胀外，均约以每秒700公里的速度涌向室女星座方向。一种普遍的观点认为，这一现象暗示：在他们所搜寻的边界之外，存在着一个巨大的物质聚集区，吸引着包括我们银河系在内的所有众多星系。德雷斯勒等人所发现的“大吸引体”只不过是这个庞大吸引体的一部分罢了。 “大吸引体”是现代天文学界比较关注的一个课题，它留给研究者们最大的疑问是：为什么只观测到了引力效应，却找不到产生引力效应所对应的天体？按理论所计算出的质量、体积和距离，大吸引体没有理由隐匿于人们的视线之外，在地球上完全可以发现它。然而，大吸引体至今未露庐山真面目，为此人们不免感到困惑。 新时空宇宙学理论认为，宇宙中根本就不存在什么“大吸引体”，所谓大吸引体的引力效应，其本质是空间收缩而使星系产生的一种旋进运动效应。从宏观上看，星系的运动轨迹是一条弧线，所有星系都在朝着一个方向运动，这样就很容易使人们产生一种错觉，认为星系的这种定向运动是受某一物体的吸引，于是假想了一个“大吸引体”的存在。实际上，假想中“大吸引体”所在的位置，只是银河系等诸星系圆周运动轨道上前方的一个点。因此上说，“大吸引体”现象恰恰为星系的旋进运动提供了佐证。 宇宙演化到现阶段，由于空间旋转效应的作用，它已由球对称状演变为旋涡状，在形态上更接近于我们的银河系。其中星系构筑的纤维状宇宙大尺度结构，相当于银河系的旋臂，旋臂之间的空隙对应于宇宙气泡的“巨洞”。宇宙中所有星系就像银河系中的恒星，都在围绕着其中心旋转运动。银河系在旋转过程中，旋臂将越缠越紧；而宇宙在旋转过程中，空间半径将越来越小。 不难想象，在宇宙的中心区域，由于星系的不断聚集，必将导致星系的碰撞与合并，各种星体和星际物质被挤压在一起，形成了一个高密度的空间区，继而将引发大规模极限效应。宇宙中心发生极限效应的规模是空前的，反应极为剧烈，进入极限半径的物质均被转化成了能量，它将是宇宙中最强烈的能量大爆发。可以预测，当我们的视界进入了宇宙中心的辐射半径之内，可观测到这种强的辐射效应，不过此时银河系的寿命就进入倒计时了。 我们银河系是否进入到这一时期呢？从现在所掌握的观测资料来看，人类似乎已捕捉到了来自宇宙中心的信息，这就是宇宙的伽马射线大爆发。 20世纪50年代，处于当时冷战的需要，美国向月球发射了用于监视月球背面核爆炸的侦察卫星。1967年7月2日，侦察卫星探测到一次巨大的伽马射线爆发。通常，在一次常规核爆炸试验中，伽马射线的释放有两次高峰，第一次释放出伽马射线的量要小得多，紧接着第二次释放的伽马射线数量才会激增。可是美国卫星所接收到的伽马射线能量之大、持续时间之长简直不可思议。 当时，没有人能够解释这个奇怪现象。为了探明真相，美国普林斯顿大学的天文学家博丹•帕克岑斯基教授把注意力放在了伽马射线出现的方向和它们在空间的分布上。他首先把目光投向银河系，如果伽马射线的爆发就发生在银河系之内，那么它们就应该来自银道面附近，并有向银河系中心集中的趋势。 但当帕克岑斯基把可用的资料拼凑在一起时，却发现情况完全不是这样的。伽马射线的爆发似乎分布于整个空间，而与银道面和银河系中心没有特殊关系。这就是说，伽马射线的爆发不可能是在银河系里，它应该来自宇宙更遥远的地方。 1991年，NASA发射了一颗探测卫星，上面携带有最先进的探测设备，能全面探测伽马射线。第一批传回的资料便大大超出人们的预料：伽马射线的爆发不是分布在银道面，而是随机分布在整个天空。卫星收集的资料越多，就越表明一个事实：那些爆发的伽马射线不是来自银河系，而是来自浩瀚的宇宙。帕克岑斯基的结论被证实了，但它却把当时的物理学推到了悬崖边缘，如果伽马射线的爆发确实来自银河系以外，那就不是今天的科学理论所能解释的。 1997年5月9日，新的一次伽马射线大爆发被探测器接收到了，这一次天文学家通过光谱分析确定了爆炸发生点的距离，它竟远在宇宙的另一边——距离地球达100亿光年。按照伽马射线的一般产生方式，即使把宇宙中的全部星体都放在那么远的一个点上，也不可能产生如此强大的伽马射线爆发。2001年2月22日，又一次伽马射线大爆发开始了。天文学家在分析了所得的资料后，立即感到异常。在通常的爆发中，能量的释放会达到一个最高点，然后慢慢衰落。但这次信号不仅很强，而且还长时间保持稳定。 究竟哪种爆发能释放出如此强大的能量呢？科学家们为此提出了各种假说，力图从恒星的诞生、超新星的爆发及黑洞理论等角度对这一现象做出解释，但这些论点又都不免显得牵强，无法令人信服。按照本文的观点，伽马射线大爆发是进入宇宙中心的星系碰撞、合并，直至发生极限效应所释放出来的能量，它是来自宇宙中心的信息。 宇宙演化后期，在极限效应的作用下，不断增强的热辐射使宇宙中心处在极度的炽热高温状态，进入这一区域的一切物质，都将被其蒸发掉。当宇宙中最后一批星系在宇宙核心处被转化为辐射能量时，宇宙空间也同时收缩到了零点，而瞬间转变为虚无空间状态。此时，宇宙中已没有了物质，一切都以辐射能的形式存在，时间停止了脉搏，空间呈无限膨胀状态，这就是宇宙的归宿，宇宙演化的终点。 宇宙的演化是有周期性的，本次宇宙演化的终点，又是下一周期宇宙演化的起点。当宇宙中的辐射能在虚无空间中弥漫降温，渐渐具备了生成基本粒子条件时，宇宙即开始了新一轮的演化。
参考文献：
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徐万民 （xwm641129@sina.com） 上传2007.03
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