宇宙年龄、平均减速参数及其对宇宙学终结的可能启示

本文推导出了用平均减速参数表示的宇宙总年龄的新表达式。这一运动学结果无论对于宇宙曲率还是基础引力理论均成立，甚至在膜世界激发的宇宙学背景下依然有效。由于当前的宇宙年龄参数被精确调整为 $H_0t_0 = 1$，表明减速参数的时间平均值为零。这也意味着当前的宇宙年龄恰好等于由充满 K 物质（即满足状态方程 $p = -{{1/3}}\rho$ 的流体）的相对论性平坦宇宙学模型所预测的年龄。假设该关系在长期平均意义上成立，则论证了膨胀的减速阶段必须恰好被加速阶段所补偿，仿佛观测到的宇宙永远匀速膨胀。若此成立，正如某些近期的标量场和膜世界激发宇宙学模型所预测，当前的加速阶段之后必然跟随一个随后的减速阶段。