弗里德曼提出了宇宙的兩個模型之后，科學(xué)家們想要給宇宙指出一條唯一的進(jìn)化道路，所以宇宙中的密度和膨脹速率成為重要的因素。星系之間彼此遠(yuǎn)離的速度沒有太多的問題，只要對星系的觀察更加精確，并且進(jìn)行更為準(zhǔn)確的計算就能保證。宇宙物質(zhì)具有的密度是一個非常復(fù)雜的問題。如果宇宙只具有人類能夠觀察到的質(zhì)量，那么宇宙的密度就十分稀薄，照這樣來看，宇宙會一直不停地向外膨脹。但是科學(xué)家們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了很多無法觀察到但確實(shí)存在的暗物質(zhì)，而且將它們分為冷暗物質(zhì)和熱暗物質(zhì)。這些暗物質(zhì)在宇宙中占據(jù)很大的質(zhì)量，如果想要計算宇宙的密度，就要對這些物質(zhì)有更深入的了解。
據(jù)弗里德曼的開放宇宙模型，在未來的數(shù)十億年中，宇宙還會保持如今的樣子，不會有太大的改變。宇宙中仍然會誕生新的恒星和星系，但是這些天體會變得越來越暗。這是由兩方面原因造成的。一方面原因是宇宙的膨脹導(dǎo)致星系距離我們越來越遠(yuǎn)，越來越難以觀察。第二種原因是，因為宇宙的密度不斷減小，恒星內(nèi)核中發(fā)生的核反應(yīng)也會減弱，恒星將會最終熄滅。到了那時，宇宙就會變得暗淡無光，所有的恒星都會滅亡，宇宙中唯一存在的天體就是黑洞。
但是科學(xué)界還有不同的聲音。我們知道，很多太空望遠(yuǎn)鏡觀測的結(jié)果都顯示出了星系在宇宙微波背景下產(chǎn)生紅移，并且當(dāng)星系距離我們更遠(yuǎn)時，紅移的程度也更大。從這一點(diǎn)來說，從地球的角度看去，天空中的星系正在遠(yuǎn)離我們。這個理論聽起來十分單調(diào)，但是它明確地標(biāo)志著宇宙正在膨脹，并且能夠為宇宙大爆炸觀點(diǎn)提供論據(jù)。這個現(xiàn)象能夠說明，在數(shù)十億年前，宇宙的密度比現(xiàn)在要大，其中的物質(zhì)分布更加密集，而且不斷膨脹。
然而，德國海德堡大學(xué)的天體物理學(xué)家克里斯托弗·威特瑞奇在新近發(fā)表的一篇文章中對這種被普遍接受的理論提出了質(zhì)疑。他說，原子在向外釋放能量的時候，受到它自身的組成部分——電子的影響。如果原子的質(zhì)量增大，那么吸收和釋放的能量會朝光譜的藍(lán)色部分移動。如果原子的質(zhì)量減小，則會向紅色部分移動。
因為原子發(fā)出的光的頻率隨著質(zhì)量增加而增加，所以克里斯托弗認(rèn)為，在宇宙剛誕生的時候，原子的質(zhì)量可能非常小，隨著原子的質(zhì)量增加，古老的星系將發(fā)生紅移，紅移的程度與它們距離地球的距離成正比。這位教授表示，他和他的團(tuán)隊目前還沒在這套理論中發(fā)現(xiàn)任何問題。
克里斯托弗教授的文章還沒有經(jīng)過廣大科學(xué)家同行進(jìn)行審閱，但是他表達(dá)出的宇宙根本沒有向外膨脹，甚至是向內(nèi)收縮的這一理論已經(jīng)引起了很大反響。英國物理學(xué)家和宇宙學(xué)家趙洪生教授認(rèn)為，這個理論在數(shù)學(xué)處理方面毫無問題。而且在20年前就曾出現(xiàn)過一些與之類似的初步觀點(diǎn)。這種與宇宙膨脹論不同的觀點(diǎn)也具有獨(dú)特的魅力，它認(rèn)為宇宙的發(fā)展就像鋼琴琴鍵的音階變化，從低音區(qū)過渡到高音區(qū)。
克里斯托弗教授對于自己的研究成果改變了兩種觀點(diǎn)這個成就表現(xiàn)出了一種超脫的態(tài)度，甚至表現(xiàn)得十分幽默。這兩種觀點(diǎn)其實(shí)是現(xiàn)實(shí)的不同體現(xiàn)。一種是星系正在彼此遠(yuǎn)離，這和過去的觀點(diǎn)沒有什么不同；或者是原子的體積減小并且質(zhì)量增加，還有可能是兩種情況發(fā)生了疊加?？死锼雇懈サ男掠^點(diǎn)與過去的觀點(diǎn)相比，進(jìn)步之處在于，它不再認(rèn)為在宇宙誕生的起點(diǎn)存在一個奇點(diǎn)，也就是那個物理學(xué)定律都不再起作用的點(diǎn)。宇宙大爆炸發(fā)生的時間太過久遠(yuǎn)，宇宙這架鋼琴發(fā)出的第一個聲音已經(jīng)含糊不清。
歐洲核子研究中心的英國物理學(xué)家哈里·克里夫認(rèn)為，原子的質(zhì)量增加能夠產(chǎn)生與宇宙的膨脹相近的效果，這個發(fā)現(xiàn)讓人十分震驚。采用不同的方法來進(jìn)行思考，會對同一個問題產(chǎn)生新的理解。他認(rèn)為，如果弦理論能夠像這樣具有二元性，那么理論物理學(xué)家在計算時會更加簡單和便利。如果德國的克里斯托弗·威特瑞奇教授的觀點(diǎn)最終被證明是正確的，那么將會帶來一個全新的思考宇宙的方式。如果足夠幸運(yùn)，我們能夠發(fā)現(xiàn)新的理論，就像一個多世紀(jì)之前哈勃做到的那樣。
英國物理學(xué)家、研究宇宙學(xué)的權(quán)威學(xué)者史蒂芬·霍金曾經(jīng)提出了著名的黑洞理論。他認(rèn)為，宇宙在膨脹到極點(diǎn)之后演變?yōu)楹诙?，但是到了這時，宇宙也沒有停止進(jìn)化，因為黑洞也并非具有無休止的生命。人們在剛剛開始對黑洞進(jìn)行研究時，認(rèn)為黑洞十分貪婪，會抓住經(jīng)過身邊的一切東西并吞噬進(jìn)去，任何形式的物質(zhì)和能量都無法逃出。但是現(xiàn)在，科學(xué)家們逐漸改變了看法，認(rèn)為黑洞也能以某種形式釋放能量，并且能夠轉(zhuǎn)化為白洞。
