阅读下面文字，完成7-10题。(16分，每小题4分)

河外星系都在远离我们而去,并不意味着我们处于“宇宙的中心”。造成无数星系四散离去的原因,是宇宙正处在一种整体膨胀之中。这种膨胀使得所有的星系并非只是远离我们而去,而是相互之间都在彼此分离。你到任何一个星系上去,都会看到同样的情景。这有如一只镶嵌着许多葡萄干的面包正在不停地膨胀,那么面包中的葡萄干就会彼此分离得越来越远。

宇宙膨胀这一崭新的科学思想深深动摇了宇宙静止不变的陈旧观念,它是20世纪科学中意义最为深远的杰出成就之一。问题是:造成这种不可思议的超级膨胀的原因是什么？这种膨胀究竟始于何时？

可以想象,既然星系都在彼此四散分离,那么回溯过去,它们就必然比较靠近。如果回溯得极为古远,那么所有的星系就会紧紧地挤在一起。也许,我们的宇宙就是从那时开始膨胀而来,也许那就是宇宙的开端？

首先这样描绘宇宙开端的是比利时天文学家勒梅特,他设想那个极其致密的原始天体在一场无与伦比的爆发中爆炸了,爆炸的碎片后来成了无数个星系,它们至今仍在继续向四面八方飞散开去。因此,宇宙的膨胀,星系彼此匆匆分离,都是那个“原始原子”爆炸的直接结果。

1948年,俄裔美国物理学家乔治·伽莫夫等人继承并发展了这种想法。他们计算了那次爆炸的温度,计算了随着宇宙的膨胀温度下降得有多快,计算出应该有多少能量转化成各种基本粒子,进而又怎样变成了各种原子等等。人们后来把最初的那次爆发称为“大爆炸”,这种宇宙起源的学说则称为“大爆炸宇宙论”。根据种种线索推断,大爆炸发生在约138亿年前。

如果把大爆炸当作宇宙诞生的时刻,那么今天宇宙的年龄就是约138亿岁。不过,这里仍有许多问题。天文学家总是根据现在观测到的宇宙膨胀来推算它已经膨胀了多久。但是,宇宙膨胀速度是否始终保持不变呢？这就好像一位长跑运动员正以5米/秒的速度向你跑来,有人告诉你这位运动员已经跑了5000米,要你猜猜他跑了多久。你也许觉得这很容易:每秒跑5米,跑5000米当然是用了1000秒。但是,你很可能错了!因为,这位运动员也许一开始跑得很快,只是快到你那里时速度才慢了下来。那样的话,他跑完这5000米也许只需900秒。

宇宙的膨胀也是这样。今天它的膨胀速度可能比很久以前慢了许多﹐那样的话,宇宙的年龄就会比138亿岁更小。不过,有些老年恒星似乎已经有130亿岁了,宇宙的年龄当然应该比它们

更老。也许,宇宙膨胀的速度并没有减慢？

宇宙中所有的星系彼此间的引力,将会促使星系相互远离的速度逐渐减慢。问题是:这种引力究竟有多大？它最终能不能迫使整个宇宙的膨胀完全停顿下来,甚至迫使所有的星系重新聚拢到一起？

我们知道,一个物体的质量越大,它的引力就越强,宇宙间物质的总引力有多大,取决于宇宙中究竟有多少物质;也就是说,取决于宇宙物质的平均密度有多大。如果宇宙物质的平均密度非常小,那么它们的引力就很弱,就不可能制止宇宙的膨胀;如果宇宙物质的平均密度非常大,那么它们的引力就非常强,强得足以迫使宇宙的膨胀停顿下来,并进而转变为收缩。

当然,在“平均密度非常小”和“平均密度非常大”之间,总会有一条分界线,称为宇宙物质的“临界密度”。如果宇宙物质平均密度小于临界密度,那么宇宙将永远膨胀下去;平均密度超过临界密度,宇宙最终将会停止膨胀,并进而转变为收缩。

天文学家们至今还不清楚,宇宙物质的平均密度究竟是否大于临界密度。假如宇宙将来真的从膨胀变为收缩,那么很久很久以后,在这样一个“收缩宇宙”中，一切物体最终都将无比猛烈地撞击到一起,这被称为“大坍缩”。宇宙从开始收缩直到大坍缩,有点像把大爆炸和宇宙膨胀这部“电影”倒过来再放一遍。

(节选自卞毓麟《拥抱群星》)