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宇宙的平均溫度正在升高
近一個世紀以來，天文學家們逐漸認識到宇宙正在膨脹。上世紀九十年代，他們意識到宇宙的膨脹速度從40億年前開始就一直在加快。
但是俄亥俄州立大學宇宙學和宇宙粒子物理中心的新研究表明，隨著時間的推移，宇宙也越來越熱了。在研究了宇宙在過去100億年中的熱歷史之后，該團隊得出結論：宇宙的平均溫度已經比100億年前提高了10倍，達到了220萬開爾文（疑數據有誤，暫不翻）。
這篇名為《使用修尼亞耶夫�澤爾多維奇X線斷層攝影術研究得出的宇宙熱歷史》的研究報告最近發表于《天體物理學》雜志。該研究的帶頭人是宇宙學和宇宙粒子物理中心的研究人員一寬池昂，團隊成員來自卡夫利宇宙物理與數學研究所、約翰斯�霍普金斯大學以及馬克思�普朗克天體物理研究所。
該團隊在研究中測量了宇宙大尺度結構的熱量數據。這將有助于我們了解宇宙圖景，還有暗物質和氣體的引力坍縮造就的最大宇宙范圍。正如池昂博士在一則俄亥俄州的新聞中所說：
“我們新的測量結果為2019年諾貝爾物理學家獲獎者吉姆�皮布爾斯的偉大構想提供了有力的支撐。他為宇宙中大尺度結構的形成奠定了理論基礎。在宇宙的運行過程中，引力使得暗物質和太空中的氣體彼此逐漸靠近，形成星系和星系團。這種吸引力非常強烈，越來越多的氣體被其吸引而發生振動，從而導致了溫度的升高。”
為了測量過去100億年的熱力學變化，蔣和他/她的同時從歐洲航天局的普朗克紅外天文衛星和斯隆數字巡天（SDSS）中收集數據。普朗克衛星是歐洲第一個測量宇宙微波背景溫度任務所用的衛星，斯隆數字巡天是一項大型的多光譜測量研究，其已經繪制出來了目前宇宙最細致的三維地圖。結合這些數據集合，該課題組將8幅來自普朗克衛星的天空強度圖與來自斯隆數字巡天的200萬光譜紅移數據文獻進行交叉關聯。
結合紅移測量數據（該數據通常用于確定物體移動遠離我們的速度）和基于光的方法所估計的溫度，該課題組比較了距離地球較遠（時間上更靠前）和離地球較近的氣體云的溫度。歐洲航天局從普朗克任務中所獲得的全天空數據顯示出了許多不同的波長。來自：歐洲航天局。由此，該課題組可以確定早期宇宙的氣體平均溫度（大約是宇宙大爆炸后40億年）低于現在。這顯然是因為，隨著時間的推移，宇宙結構的引力坍縮，隨著宇宙的加速膨脹，該趨勢也會愈加強烈。
正如蔣所歸納的，宇宙的升溫是由星系和結構的形成的這一自然過程所導致的，與地球的氣溫變化并無關系：“隨著宇宙的演化，引力將太空中的暗物質和氣體拉扯到一起，形成了星系和星系團，而該過程所受到的阻力是巨大的——巨大到越來越多的氣體相互撞擊并且被加熱…… 這些現象都發生在跨度非常大的尺度上。在不同的尺度上沒有任何的關聯。”在以前，許多天文學家都認為，隨著宇宙的膨脹，宇宙會持續變冷，而這必然會導致“大寒冷”（或“大凍結”）。
相反地，蔣和他/她的同事指明了，科學家們可以通過“檢查宇宙的溫度”來為宇宙結構形成的進化來計時。由BOSS繪制的三維地圖的一部分。最左邊的矩形顯示了太空中1000平方度的一個截面，其中包含了120,000個星系，約占該研究全部的10%。作者：Jermey Tinker/SDSS-III。
這項發現也從理論上暗示過去公認的“宇宙正在變冷”的觀點已經是一個過時的結論。另一方面，這也意味著對于費米悖論存在一種可能的解釋是高等外星文明（ETIs）都在睡覺，等待著宇宙環境得到改善（《夏眠假說》）。
基于熱力學計算（Landauer極限/原理），有論據指出，隨著宇宙的冷卻，高等文明將能夠從他們的偉大工程中獲得更多的收益。另外，如果宇宙隨著時間變得越來越熱，是不是意味著因為宇宙輻射的增加宇宙文明的出現將變得越來越不可能了呢？
假設沒有用于維持某一熱平衡的機制，這是否意味著宇宙將不是以“大冷寂”結束而是“大火災”結束？正如羅伯特�弗羅斯特（Robert Frost）著名評論：“有人說世界將終結于大火中，也有人說世界將終結于冰冷中。”這些論述中哪些將會被證明是正確的，并且可能對未來的人類產生什么暗示，只有時間才能給出答案了... ...
相關知識
宇宙（拉丁文Universus）是所有空間和時間以及其中一切內容的總和，包含行星，恒星，星系和所有以其他形式存在的物質和能量。雖然整個宇宙的空間大小仍是未知的，但是可觀測宇宙大小的測量是可以的，目前人們估計可觀測宇宙的直徑大小為930億光年。在各種多維宇宙假設中，某個宇宙是許多較大的宇宙的組成部分中的一個，它們相互間是斷開的，單個宇宙本身包含了所有的時空及其一切內容。
最早的宇宙學模型是由古希臘和印度的哲學家提出的，即“地心說”，他們認為地球是宇宙的中心。在過去的幾個世紀中，隨著更精確的宇宙學觀測的發展，尼古拉斯�哥白尼（Nicolaus Copernicus）提出了“日心說”模型，認為太陽是太陽系的中心。艾薩克�牛頓（Isaac Newton）的萬有引力定律就是基于哥白尼的工作和約翰內斯�開普勒（Johannes Kepler）行星運動定律以及第谷�布雷的觀測工作建立的。
作者：MATT WILLIAMS
FY：Astronomical volunteer team
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