第28 章 宇宙蛀虫（上）

    在银河系外的本星系群内，有一些漂浮不定的游离态小行星。

    这些小行星大部分是原有星系群中的某个行星或者是恒星死亡后或者是碰撞爆发的产物。

    这些小行星在无穷宇宙内任意漂浮，绝大部分时间都在漫无边际的黑夜中流浪。

    宇宙中有一种叫脉冲星的天体，他在漫无边际的宇宙空间内以极快的旋转速度释放出周期性脉冲信号。

    当宇宙蛀虫通过一双几乎半失明的眼睛感受到脉冲星所发出的周期性脉冲信号时，他便会受到光的吸引不顾一切地向那边爬去。

    这种宇宙蛀虫的生命周期与恒星的生命周期是一样的。

    当它吸取了一颗行星的全部能量后，它从头部以下的部分就会在五十年（对于他们的生命来说）的一瞬间内自动断开，在下一个五十年内自动有丝分裂成为两个长度大小完全一样的新虫子。

    当这只虫子的头以下的部分和身体分离之后，这只虫子的头也不会立刻死去。

    这只虫子的头可以在真菌等病毒的入侵下重新复活，并且成为一个新的生物体。

    关于人们发现宇宙蛀虫的历程，要从人们发现宇宙中暗物质和暗能量说起。

    暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。

    大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。

    现代天文学通过天体的运动、牛顿万有引力的现象、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中，其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。

    结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85、占宇宙总质能的268。

    一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”。

    其质量和相互作用强度在电弱标度附近，在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得观测到的剩余丰度。

    此外，也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的，例如轴子，惰性中微子等。

    最早提出“暗物质”可能存在的是天文学家卡普坦。

    他于1922年提出可以通过星体系统的运动间接推断出星体周围可能存在的不可见物质 。

    暗物质存在的一个重要证据来自1970年鲁宾和福特对仙女座大星云中星体旋转速度的研究 。

    利用高精度的光谱测量技术，他们可以探测到远离星系核区域的外围星体绕星系旋转速度和距离的关系。

    按照牛顿万有引力定律，如果星系的质量主要集中在星系核区的可见星体上，星系外围的星体的速度将随着距离而减小。

    但观测结果表明在相当大的范围内星系外围的星体的速度是恒定的。

    这意味着星系中可能有大量的不可见物质并不仅仅分布在星系核心区，且其质量远大于发光星体的质量总和。

    1973年罗伯兹和罗兹运用21厘米特征谱线观测技术探测仙女座大星云外围气体的速度分布，也从另一角度证实了这一结论 。

    1980年代，出现了一大批支持暗物质存在的新观测数据，包括观测背景星系团时的引力透镜效应，星系和星团中炽热气体的温度分布，以及宇宙微波背景辐射的各向异性等。

    暗物质存在这一理论已逐渐被天文学和宇宙学界广泛认可。

    根据已有的观测数据综合分析，暗物质的主要成分不应该是已知的任何微观基本粒子。

    而暗能量，则是可以驱使这个宇宙运动的量。

    暗能量在宇宙中起斥力作用。

    它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。

    2022年，美国天体物理学家的一项分析，确认宇宙由大约三分之二的暗能量和三分之一的物质组成，这种物质主要以暗物质的形式，在过去数十亿年中加速膨胀。

    宇宙学中，暗能量 是某些人的猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。

    按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。

    这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。

    天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人们生活的银河系越来越远的方向移动。而且它们移动的越远，运行的速度就越快。

    但是，天体物理学家此前曾经指出，引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。

    之后在1998年，两个研究小组通过观察发现，ia型超新星—种罕见的恒星爆炸能够释放出数量巨大的，持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。

    通过仔细测量来自这些活动的光的红移现象，“真空”（有科学家认为“真空”不空）空间本身似乎也在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用。

    在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。

    暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙约683的质量。

    暗能量模型 暗能量现有两种模型：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和标量场（即一个能量密度随时空变化的动力学场，如第五元素和模空间）。

    对宇宙有恒定影响的标量场常被包含在宇宙常数中。宇宙常数在物理上等价于真空能量。

    在空间上变化的标量场很难从宇宙常数中分离出来，因为变化太缓慢了。 暗能量特点 暗能量与光会发生中和作用，作用域为同级暗能量的分布范围。

    当暗能量与光反应时，会对作用域的时间产生影响，绝对速度v0≥c，此时作用域的能量e产生跃迁，根据e=mc2，作用域内的物质质量会有减少。

    由于宇宙空间不断发生的中和反应，作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小，出现宇宙膨胀 。

    对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中，膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。

    暗能量恒定不变地驱使着宇宙中的一切事物按照自然法则运行，宇宙蛀虫的生成也是很自然的事。

    但对于低级文明所处的星系群来说，这无异于是一场灭顶之灾。