如果宇宙的密度小于該臨界值,它將不會(huì)坍縮,而會(huì)繼續(xù)永遠(yuǎn)膨脹下去。其密度在一段時(shí)間后會(huì)變得如此之低,引力吸引對(duì)于減緩膨脹沒(méi)有任何顯著的效應(yīng)。星系們會(huì)繼續(xù)以恒常速度相互離開(kāi)。
這樣,對(duì)于宇宙的未來(lái)其關(guān)鍵問(wèn)題在于:平均密度是多少?如果它比臨界值小,宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大,宇宙就會(huì)坍縮,而時(shí)間本身就會(huì)在大擠壓處終結(jié)。然而,我比其他的末日預(yù)言者更占便宜。即便宇宙將要坍縮,我可以滿(mǎn)懷信心地預(yù)言,它至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹。我預(yù)料那時(shí)自己不會(huì)留在世上被證明是錯(cuò)的。
我們可以從觀(guān)測(cè)來(lái)估計(jì)宇宙的平均密度。如果我們計(jì)算能看得見(jiàn)的恒星并把它們的質(zhì)量相加,我們得到的,不到臨界值的百分之一左右。即使我們加上在宇宙中觀(guān)測(cè)到的氣體云的質(zhì)量,它仍然只把總數(shù)加到臨界值的百分之一。然而,我們知道,宇宙還應(yīng)該包含所謂的暗物質(zhì),即是我們不能直接觀(guān)測(cè)到的東西。暗物質(zhì)的一個(gè)證據(jù)來(lái)自于螺旋星系。存在恒星和氣體的巨大的餅狀聚合體。我們觀(guān)測(cè)到它們圍繞著自己的中心旋轉(zhuǎn)。但是如果它們只包含我們觀(guān)測(cè)到的恒星和氣體,則旋轉(zhuǎn)速率就高到足以把它們甩開(kāi)。必須存在某種看不見(jiàn)的物質(zhì)形式,其引力吸引足以把這些旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住。
暗物質(zhì)的另一個(gè)證據(jù)來(lái)自于星系團(tuán)。我們觀(guān)測(cè)到星系在整個(gè)空間中分布得不均勻,它們成團(tuán)地集中在一起,其范圍從幾個(gè)星系直至幾百個(gè)星系。假定這些星系互相吸引成一組從而形成這些星系團(tuán)。然而,