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1 # 科學有故事
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2 # 宇宙觀察
人有生老病死,宇宙也不例外
現代宇宙學認為宇宙起源於138.2億年前的一次大爆炸,目前的宇宙膨脹現象,宇宙氫元素丰度,宇宙微波背景輻射,三大證據都從大尺度上證明了宇宙大爆炸理論和現代宇宙學模型的正確性,有關“宇宙的終結”也都和現代宇宙學模型相關。
有關宇宙命運的最早理論是“大擠壓”該理論認為我們的宇宙膨脹是有限的,也就是說在未來某一時期,宇宙會在萬有引力的作用下由膨脹轉為收縮,上世紀90年代之前“大擠壓”理論都是非常有地位的,一系列科幻小說也以它為靈感來源。
第二個有關宇宙命運的理論是“大撕裂”這個理論崛起於上世紀90年代,出現契機是美國科學家亞當.里斯所在的研究小組試圖測定宇宙膨脹的減速度,進而確定宇宙在未來何時停止膨脹轉為收縮,結果小組最後算出來的宇宙膨脹減速度竟然是一個負數。
負號的出現意味著宇宙膨脹不存在減速度,只存在加速度,也就是說我們的宇宙是在加速膨脹的,這種加速膨脹帶來的最終後果就是撕裂宇宙中的所有天體結構乃至原子本身。而引起宇宙加速膨脹的元兇則是佔宇宙質能比例達到68.7%的暗能量,它在大尺度上抵消了引力帶來的收縮,使得宇宙轉為加速膨脹。
第三個有關宇宙命運的理論是“大熱寂”大熱寂的初衷很樸素,單純就是認為宇宙所有恆星都會熄滅,而新產生的恆星因為很少,所以在未來也會熄滅,最嚴重的是黑洞本身也會因為霍金輻射而緩慢蒸發。
當熱寂達到頂點,宇宙中將不存在一絲光亮,整個宇宙的溫度將接近絕對零度,而後整個宇宙就會在絕對零度中死去。
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3 # 宇宙探索未解之迷
自埃德溫哈勃發現星系在互相遠離,且退行的速度與距離成正比之後,便證明了宇宙在不斷膨脹,這說明曾經的宇宙可能很小,也就說明了宇宙或許有一個開端。根據目前的主流理論大爆炸理論推測,宇宙大約誕生與138億年前,是從一個緻密無限高溫的奇點爆炸而來,經過漫長的膨脹已經達到了一個直徑930億光年的球體範圍。雖然很多人並不相信大爆炸理論,但確實有多項證據證明,如宇宙微波背景輻射,星系紅移,宇宙的氦丰度,這裡我就不一一述說了。
回到話題,那麼既然宇宙從一個奇點處開始,也應該也有終結的一天。
我們知道在一個孤立系統中,熵會因為時間的流逝而增加,從有序走到無序,也就是熵增定律,如果宇宙中熵值達到最高,達到熱平衡,宇宙所有恆星都熄滅了,黑洞也完全蒸發之後,宇宙將會在黑暗中死去,也就是大熱寂理論。
還有一種理論認為,宇宙將會在大撕裂中死去,現在科學家知道了宇宙在加速膨脹,而導致加速膨脹的元兇就是暗能量,如果暗能量恆定不變,那麼宇宙可能會一直膨脹下去,這意味著所有星系將會離我們越來越遠,最終星系恆星,甚至是原子都會分崩離析,宇宙走向滅亡。
關於宇宙的終結還有大坍縮等等,不過這些也只是理論,宇宙的未來真正到底會如何,我們現在還無法知道。
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4 # 長雲氣
按照目前的理論,單從邏輯來說,有生既有死,有熱既有冷,有上下左右前後內外,你會發現這個宇宙沒有任何一件事物是單極存在的。從大的方面看,宇宙大的無法想象,從小的看,各種基本粒子或量子是可以隨意轉換甚至突然出現或消失的!你會發現,所有物質組成的基本粒子可能根本不是物質,或許就是一個點空間的能量變化或震動或是什麼。然而黑洞好像就是積聚了自身體積那麼大的空間震動的能量,如果說基本粒子或量子是基本空間量的能量震動,那麼黑洞就是大空間的能量震動,於是連光都能被吞噬…目前理論中宇宙是爆炸後在膨脹的,膨脹必然會有收縮,當未來無盡時間後的某一天,所有星系的物質全部變成各種黑洞後…或許宇宙會重新收縮吧,而這種收縮不盡是所有物質的收縮於一個黑洞,而是宇宙所在範圍空間隨著所有物質一起收縮,於是空間加物質的收縮會重新成為宇宙奇點…於是再次爆炸產生宇宙…最終極的問題是宇宙的外面是什麼,或許這要從數學中去窺見一二了。
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5 # 重陽話春秋
我認為不會。關於宇宙的許多問題現在還是一個謎題。
現在多數科學家認同宇宙來自一次大爆炸,哈勃望遠鏡也探測到宇宙在膨脹,科學界認為宇宙得膨脹來自一種看不見的暗能量。現在科學界認為根據萬有引力和暗能量較量,會出現以下幾種宇宙終結的方式:第一種:大撕裂。當暗能量大到萬有引力不在維繫星體之間得關係時,宇宙會出現大撕裂。最終物質也不再保持他們的形態,最後整個宇宙迴歸粒子形態。第二種:冷寂。和大撕裂不同,這種觀點認為,宇宙中的物體將會保持他們的原狀,宇宙會繼續膨脹,而物體則會在無限長的時間中衰變,直至整個宇宙不在活動。第三:大擠壓。這種觀點認為,當有一天引力會戰勝暗能量,到那時,整個宇宙會不斷收縮,最後會收縮成一個大黑洞,瞬間將整個宇宙的物質全部吸收,等待下一個輪迴。 那麼以上都是當今科學家的猜測。每當看到這樣的問題,我總有一種深深的恐懼。我認為宇宙不會滅亡。有些人說有誕生就有毀滅,宇宙是在不斷的輪迴中。我不這麼認為,我認為宇宙本來就在那裡沒有所謂的誕生,何來滅亡。宇宙既存在,也不存在。宇宙無限大,又無限小。地球會滅亡,太陽系會滅亡,但宇宙沒有滅亡。
在這裡引用一句SpaceX公司創始人馬斯克的一句話“我們活在真實世界的機率只有十億分之一”,那麼宇宙呢,是否是真實的。也許我們以及整個宇宙都是電腦裡的一段程式而已。既然這樣,宇宙的滅亡又何從談起。
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6 # 陶建21
對於有神論者而言,宇宙沒有終結的一天!驪山老母女媧在《陰符經》中明明白白說過,生者死之根,死者生之根,二者迴圈往復以至無窮,變化了的,是金木水火土,具體變化的方法,是陰陽五行生剋制化!能量,永遠守恆,一分不少,一分不多,易數表述為:天數二十五,地數三十,天地之數,五十有五(55)。你本事再大,也不可能在55數中多加一個數,更不可能減少一個數,原因是,當木生火之後,火會生土,而土會生金,金又生水,水,必然生木。。。木象那句幾十年前有名的電影臺詞:三十年河東三十年河西,我木,又回來了!哈哈哈哈哈!老哥我贏了!感謝驪山老母女媧師父教誨!
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7 # 寶樹白石
物質不可能消滅,而不可能創造,它只是從一種形式轉變成另一種形式。
如果宇宙會毀滅,早就毀滅了。
那麼毀滅之前是什麼,毀滅之後又是什麼?
太空能夠毀滅嗎?
這些個毀滅裡面還有豐富多彩的內容,所以,毀滅是一種形式的轉換,它的基本內容還在,以另一種形式的存在,這就是宇宙的天理。
宇宙是無休止的運動著,每一個星系都是一個變化系統,它們在中心引力的吸引下慢慢的開始收縮,直到縮到最小體積,無數的星球被收縮在一起,擠壓,中心區域的物質首先開始核反應,兩個性質相反的物質開始相撞,電子和原子核開始相撞,產生極速的運動,物質開始向能量轉換,內部運動極快,溫度極高,勝過太陽的熱量和光的強度。
但是,無法突破無數星球的擠壓力量。
這樣,繼續的擠壓,更多的物質產生核反應,這樣範圍加大,巨大的核裂變反應,使更多的物質核裂變,高溫,高壓,突破了外部的壓力,爆炸發生了。
這些物質碎片被拋射到極遠的地方,而中心總是留下大的碎片,而且密度大,被拋射的物質大塊的俘獲小塊的,而小塊的成為大塊的衛星,成為一個系統。
而爆炸中心又留下了更大的物質碎塊,而且密度大。
當爆炸的能量減弱或消失之後,爆炸中心大的物質調整了各自的極性組成一個極大的引力場,由於磁場的運動本性,它們開始作漩渦狀的旋轉收縮,越縮越小,進行下一輪的星系運動的迴圈。
而這個星系又受到更大宇宙力量的支配,朝著更大的宇宙中心作漩渦狀的旋轉,開始朝著這個更大的宇宙中心收縮,而這個更大的宇宙又被更更大的宇宙支配著。漫無止境。
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8 # 昊田2
宇宙不會有終結的那一天。因為宇宙是無限的,無限的又怎麼能終結呢?!可能宇宙大爆炸的追捧者會說,宇宙正在澎漲,到一定的時間點一定就會終於結!我只想問一句,宇宙往哪裡澎漲?如果說我們的宇宙外面沒有空間,那它往哪裡澎漲呢?如果說我們的宇宙外面還有空間,而且是無止境的空間,那說明了什麼?只能說明宇宙是無限的!人們應該記住,即然我們的宇宙之處還有無限的空間,那裡或梳或密就一定還有星團星系,所以,宇宙只能是無限的虛空中運動著無限的物質!這種運動的方式就是,老的星體在一個個死去,新的星體在一個個旦生,如果宇宙黑洞是大質量恆星死亡後的屍體的話,那麼有一天,在它吸納了足夠的物質能量之後它還會產生爆炸形成新的星體,這就是宇宙中物質永無休止的週期性大迴圈!
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9 # 我看我亦非我
整個宇宙,包括銀河系,太陽系,地球,任何一個星系,都有成、住、壞、空四個劫。有滅亡的一天……南無阿彌陀佛!
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10 # 郎醫生愛美食
天下事,
分久必合,
合久必分,
物極必反,
只是時間問題
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11 # 馬星MAC
存在的東西不會消失。
比如,你可以把磚頭砸碎,變成渣,燒成灰,甚至氣化,但是不會消失。
所以,宇宙的存在不會消失,也就不會滅亡。
令我好奇的是,宇宙不斷膨脹的力量來自哪裡?有沒有一個停止膨脹的平衡點?
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12 # 我就是楊光
先分享一個《三體》小說中宇宙的結局。小說尾聲宇宙中的神級文明因為宇宙中太多小宇宙了(可理解為時空尺度上不同的多維宇宙)宇宙的發展失衡,神級文明將其進行了歸零,歸零在這裡可以理解為從頭開始繼續進行宇宙發展。
這是小說的情節,權當娛樂,有興趣的可以看看這部科幻神作。
眾所周知目前科學上關於宇宙的出現有一個大爆炸學說,宇宙是在不斷的膨脹中演變出了各種物質,我們也可以同時假想,演變的過程中出現了無數新宇宙,假想一下我們把一粒沙子放大10的13次方倍能看到什麼,當你能看到,那麼這個你看到的所有就是一個宇宙,這是微觀尺度的宇宙,在微觀的角度它就是宇宙。
那宇宙有滅亡的一天嗎?我們生活在三維的空間裡,你可以理解為你能感知到的為三維,這裡,在宇宙尺度上你要弄明白什麼叫滅亡?對於宇宙什麼是滅亡?滅亡對於宇宙的定義是什麼?是時間消失,物質泯滅,智慧消亡?在我看來對於人類的視角來說,宇宙存在於我們的眼中,存在於我們的大腦,我們的思維中,如果有一天人類的思維或者你的思維不存在了,可以理解為你死亡,那麼你理解的宇宙滅亡就到來了。
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13 # 深藏BLUE78550836
科學紀錄片說 很多億年後所有氫元素被恆星消耗完 最後一顆恆星熄滅 然後再過很多億年最後一個黑洞湮滅 那真是宇宙生命的盡頭了
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先說結論:有兩種對於宇宙終結的觀點,在主流科學界所支援,一種是“熱寂說”另一種是“大撕裂說”宇宙終結之熱寂說
我們已經知道,那些所謂的世界末日往往都是一些經不起推敲的傳說和故事,沒有任何的科學依據。但是,如果把時間的尺度拉到足夠長,那麼地球也遲早是要毀滅的。別的原因不說,單說太陽就不能一直像現在這樣燃燒下去。
科學家們已經發現,太陽在幾十億年以後就會變成一顆紅巨星,很可能到那時候太陽的烈焰就會吞噬地球,地球上的所有水份都會被蒸發殆盡,當然也就不可能允許生命的存在。太陽最終也會因為燃料耗盡而慢慢熄滅,太陽系將回歸黑暗。從這個意義上來說,世界末日遲早會到來。不過,那也只能稱為地球或者太陽系的末日,並不是人類世界的末日,因為我們可以移民到宇宙中的其他恆星系。
不過,如果我們把時間的尺度繼續拉長,宇宙的最終命運又會是怎樣呢?宇宙是否有末日呢?關於這個問題,依然是一個世界未解之謎。
但是,科學家們可以根據已知的物理定律,做出一些基於科學的猜想。你知道科學猜想和胡思亂想有什麼區別嗎?科學猜想是基於現有的實驗或者觀測,利用合理的假設和已知的科學定律,一步一步推匯出來的結論。胡思亂想就剛好相反,不需要任何理由,僅僅只是隨便一拍腦袋就憑空冒出來的想法。但是,我並不是說胡思亂想就要不得,其實,人類離不開胡思亂想,我們每個人都有胡思亂想的自由,只要我們清楚科學猜想和胡思亂想的區別就好。
我這兩節內容,就來跟你說說關於宇宙末日的幾種科學猜想。
總得來說,有兩種最主要的猜想,
一種叫做"熱寂說"一種叫做"大撕裂說"我們先從最多科學家支援的熱寂說開始講起。
在物理學中,有一個非常著名的熱力學第二定律,這個定律是這樣說的:任何孤立系統中的熵,只能增大不能減小。
那到底什麼是熵呢?
這個問題是一個我最常被問到,但也最常會把人搞糊塗的問題。
熵,實際上表示的是一種自然界自發的發展方向,這個方向就是從有序向無序發展,用熱力學的術語來說就是從低熵值向高熵值發展。
我們拿到一副新的撲克牌,牌的排列是從小到大按順序的,我們洗牌的次數越多,這副牌就會變得越來越無序,在這個系統中,熵就是在慢慢地變大。一個打碎的玻璃杯,不可能自發地還原。你在沙漠中堆起一座沙堡,風很快就會讓沙堡消失,重新迴歸無序,再厲害的風也永遠不可能把沙子吹成一座規則的沙堡形態。聽完我的這三個比喻,或許你感覺自己理解了什麼是熵,但我想告訴你,用有序和無序來理解熵,依然還是一種比喻,這樣的理解依然是模糊的,在遇到一些其他例子時,還是容易產生誤解。
例如,我們現在假設有兩個盒子,每個盒子中都有 4 塊積木塊,其中的一個盒子中的積木塊大致均勻地分佈在盒子中;而另一個盒子中的積木塊則是一邊多一邊少。
現在我問你,這兩個盒子的熵值,哪個更大呢?
這時候,你如果再用有序和無序去考慮問題的話,可能就會有點兒犯糊塗了,到底是盒子 1 更有序呢還是盒子 2 更有序?或許,大多數人會認為盒子 1 更加有序,因為看起來更加整齊。
但是,答案恰恰相反,從熵的角度看過去
盒子 1 的熵值更大,也就是更加無序。而盒子 2 的熵值更低,更加有序。這是為什麼呢?今天,我要教給你理解熵值更加準確的方法,就是考慮哪種狀態的可能性更高。我們來分析一下,假如我們把這個盒子中的空間假想成一分為二,給積木編號為1、2、3、4。那麼,盒子 1 我們可以認為是四塊積木剛好一邊各 2 塊,而盒子 2 則是左邊有 1 塊積木,右邊 3 塊積木。
請你開動腦筋,想一下盒子 1 的這種分佈方式的可能性總共有多少種,答案是 6 種可能性。相當於從 4 塊積木中任意選出 2 塊放到左邊的空間。那盒子 2 的分佈方式有多少種可能性呢?答案是 4 種可能性,相當於從 4 塊積木中任意取出 1 塊放到左邊的空間。
好了,如果你理解了,那麼請你記住,熵值不斷增大的真正含義是自然界會自發地朝著分佈可能性更高的方向發展。你可能到現在還沒有想明白,那麼我們來做一個思想實驗。假設現在這是一個密封的長條狀的盒子,盒子有一定的深度,這樣積木塊可以在裡面自由地運動,不會堵塞。
好了,我們把盒子拿起來,使勁地搖一搖,然後把盒子放平穩,你覺得出現盒子 1 的情況可能性更大呢還是出現盒子 2 的情況可能性更大?這次應該不難理解了吧,顯然,積木塊大致平均分佈在盒子中的可能性是更大的。
或許有些人還會想,為什麼熵值會必然增加呢?在這個思想實驗中,完全有可能也搖出盒子 2 的情況嘛。的確,在這個例子中,因為盒子 1 的可能性比盒子 2 的可能性大的不是很多,所以,只要我們搖的次數足夠多,總還是會觀察到盒子 2 的情況的。
但是,如果我們把積木塊的數量增加到 1000 個,那麼盒子 1 的可能性就要比盒子 2 ,也就是 999 個積木塊都集中在右邊的可能性大到一個不可思議的程度,大約是 10 的 300 次方倍。打個比方,假如你從宇宙誕生的那一刻開始,每一秒鐘搖一次盒子,一直搖到今天,也遠遠搖不出一次盒子 2 的情況。
好了,有了熵增的基本概念後,我們就要回到主題了。
在宇宙學家的眼中,我們的宇宙就好像是這個盒子,而宇宙中的所有物質都是由原子組成的,這些原子就好像是盒子中的積木塊。那麼,宇宙中所有原子也一定會自發地朝著無序發展,整個宇宙的熵最大,也就是最無序的狀態是什麼呢?就是宇宙中的所有原子都均勻地分佈在整個宇宙空間中,到了這時候,宇宙熵就達到了最大,我們的宇宙再也不可能產生什麼變化了,宇宙的末日也就到了。
因為這個末日是由熱力學第二定律推匯出來的,所以,就被稱為宇宙的熱寂說。並不是宇宙最後會熱死的意思,其實到了熱寂那一天,宇宙的溫度也降到了最低。
不過,科學家們對於熱寂的整個過程到底會是怎樣、會在多久之後發生,卻沒有一致的答案,甚至產生了比較大的分歧。關鍵的問題在於質子到底會不會衰變。這又是一個世界未解之謎。
那麼,質子衰變是怎麼回事呢?在自然界中,有一種叫做天然放射性的現象,這種放射性是怎麼產生的呢?原因就是一些原子量較大的原子突然變成了原子量較小的原子,例如常見的,用來製造原子彈的鈾原子,就會突然變成鉛原子,這被稱作衰變,衰就是表示原子量或者能量衰減了。
不過,原子的衰變不是質子衰變。大家知道原子核是由質子和中子構成的,那麼,有一些物理學家就開始思考一個問題:構成原子核的質子會不會衰變呢?
正方物理學家認為,質子會衰變,因為用質子衰變可以解釋宇宙學中的一個難題,這個難題就是:為什麼在我們的宇宙中物質比反物質要多得多。
但是,反方物理學家卻不這麼認為,他們認為質子不會衰變,理由更簡單,因為我們從來沒有在實驗室中觀察到過質子的衰變,要解釋那個反物質的難題可以從其他角度去考慮,但是請不要隨意假設沒有試驗證據的質子衰變。
正方說,實驗觀察不到是因為質子的平均衰變週期太長了,根據他們的計算,質子最少也需要 100 萬億億億年才有可能衰變。
這裡我需要解釋一下,這個時間表示的是一種衰變機率,它的意思也可以等價於,如果我們同時觀察 100 萬億億億個質子,那麼平均每年就會有一個質子發生衰變。
檢驗科學理論的正確與否,唯一的方式就是實驗證據。為此,美國和日本都建造了巨大無比的實驗專案,其中最出名的就是日本的超級神岡探測器,科學家們在一個盛滿了 5 萬噸純水的大水池中除了探測中微子外,也在仔細地捕捉質子衰變的訊號。
超級神岡探測器那麼,實驗的結果到底是什麼呢?質子是否衰變與宇宙終結之謎又是什麼樣的關係呢?我下節給你揭曉答案。
宇宙終結之大撕裂質子是否會衰變這個問題事關宇宙熱寂的方式。全世界有很多大型的實驗裝置都在試圖尋找質子衰變的證據,然而,到目前為止,全世界沒有任何一個實驗室宣稱找到了質子衰變的證據。不過,這還不能證明質子就一定不會衰變,很可能只是因為我們觀察的時間還不夠長,觀察的物件還不夠多,畢竟,質子衰變的機率實在太低太低了。
不過,不論質子是否衰變,宇宙從現在開始都要經歷一個漫長的退化時代。在這個階段中,雖然質子是穩定的,不會發生衰變。但是,宇宙中的恆星都會慢慢地燃燒殆盡,星系和恆星的形成逐漸減緩並完全停止 。越大越亮的恆星燃燒得越快,太陽在銀河系中算是一顆中等大小的明亮恆星,大約再過 50 億年就會全部燒完。而像比鄰星這樣的紅矮星,體積小,溫度低,比太陽可以燃燒的時間要長的多得多,但總有一天,也是要耗盡燃料,直至枯竭的。
這個過程是不可逆的,因為宇宙中的總熵必須一直增大。儘管宇宙中的總能量是守恆的,但是在熱力學第二定律的支配下,能量會趨向於均勻分佈在宇宙空間中。恆星燃燒其實就是把能量以輻射的形式散佈在宇宙中。
有些人可能聽說過生命的本質是負熵,這就好像人可以透過打掃屋子把屋子從無序轉變成有序。那麼,有沒有可能在生命的參與下,減少宇宙的總熵呢?很遺憾,這是不行的。其實,生命不但不能減少一個孤立系統中的熵值,反而只會加速熵的增加。
就以打掃屋子為例,雖然屋子的熵值變低了,但是從地球這個大環境來看,你打掃屋子的行為必定要消耗能量,從總體來看,你只會消耗更多的電力和體能,而不論是燒煤發電還是消化食物產生體能,都是在破壞某種有序結構。所以,生命的出現,其實是讓大自然更高效率地消耗能量,我們每一個人其實都是加速宇宙走向熱寂的幫兇。
退化時代
隨著時間的推進,質子是否會衰變就決定了宇宙走向熱寂的不同方式。按照現在的某些理論假設,質子的半衰期大約是 10^36 年,也就是說,在 10^36 年之後,大約就會有一半的質子發生了衰變。等到了大約 10^40 年之後,宇宙中所有的質子都會衰變完畢。到這個時候,宇宙中就再也找不到會發光的物質了,只剩下了黑洞和質子衰變後產生的輕子。
黑洞時代宇宙也從退化時代進入到了黑洞時代,這個時代更要遠遠長於充滿恆星的宇宙時代,百花盛開的宇宙只不過佔到了黑洞時代的約0.0000…(60個0)1,這是一個小到了簡直無法打比方的數字。但黑洞也不是永恆的,它依然無法逃脫熱力學第二定律為它設定的命運,黑洞會慢慢地蒸發,最終以霍金輻射的形式將自身的質量一點點地還給宇宙。
當所有的黑洞都蒸發完畢後,宇宙就進入到了真正的黑暗時代,雖然從宇宙大爆炸那一刻產生的光子也依然遊蕩在宇宙空間中,但是,宇宙是無比黑暗的,因為這一點點的光子與如此巨大無比的宇宙空間相比,依然是不值一提的。
宇宙熱寂但此時,宇宙離最終的完全熱平衡還差很遠很遠。大約會在 10^1000 年以後,宇宙達到了完全的熱平衡,也就是說,所有的光子和輕子在宇宙中均勻地分佈,宇宙的熵達到了最大值。到了這個時候,我們才可以說,宇宙熱寂了。那麼宇宙熱寂之後呢?之後是有之後還是從此再也沒有之後了呢?目前的科學就只能到這裡為止了。
如果質子不發生衰變如果質子衰變的假設是錯誤的,質子不會發生衰變,它會一直穩定地存在下去。 那麼,一個可能的結果就是宇宙中所有原子量小於鐵的物質都會最終發生核聚變,變成鐵原子。而所有原子量大於鐵的原子都會最終衰變為鐵原子。因為根據量子理論,鐵的結合能是最小的,熵值是最大的。這個過程大約要經過 10^1500 年才能最終完成。這也是宇宙的熱寂,因為最終的目標依然是熵值最大。此時的宇宙,鐵原子均勻分佈在宇宙的所有空間中。冰冷的熱力學第二定律依然死死地統治了整個宇宙。
關於宇宙熱寂的假說一度統治著宇宙學,不同的宇宙學家只是在熱寂的年代和方式上會產生分歧。不管怎麼說,宇宙熱寂需要的時間實在太長太長了,我建議你不用試圖去想象我前面說到的那些時間跨度有多大,因為我保證,不論你有多麼巨大的想象能力,也不論你把那些時間想象的有多久遠,實際上,真實的時間跨度依然要遠遠大於你的想象。
暗能量——大撕裂但是,令人意想不到的是,當人類進入 21 世紀,在宇宙學上的一個意外發現,很可能讓宇宙末日來臨的時間大大地縮短了,這種縮短程度超乎想象,就好像把現在的整個可觀宇宙一下子縮短到還沒有一個原子那麼大。這個意外發現到底是什麼呢?
這就是我們之前已經詳細講過的的暗能量,暗能量的出現,很有可能改變宇宙的最終命運。
2003 年,距離暗能量的發現已經過去了四年,美國著名的達特茅斯學院的羅伯特 · 考德威爾仔細地計算著暗能量對宇宙的影響到底會是怎樣。計算結果表明,如果暗能量產生的斥力與宇宙的平均能量密度的比值小於 -1 的話,那麼很可能,暗能量的力量會無限增強下去,一直到把宇宙中所有的基本粒子都互相扯開為止。
考德威爾用了一個詞來形容這種情況,英文是 Big Rip,也就是——大撕裂,非常的形象。更加令人意想不到的是,根據考德威爾的計算,這個結局會到來得非常快,他的計算結果是在 220 億年之後,宇宙就會被徹底撕裂了。所謂的徹底撕裂,就是每個基本粒子之間互相遠離的速度都超過了光速,任何基本粒子之間永遠也不再可能發生相互作用。
這個理論剛出來的時候,並未引起太大的反響,偶爾也會有一些科學家參與討論,但反對的聲音比較多。不過,大撕裂假說在 2015 年迎來了一個重量級的支援。這一年 7 月,在著名的《物理評論 D》雜誌上刊登了一篇論文,這是一本入選自然指數的期刊,在物理學界很有影響力。這篇論文的作者是美國範德比爾特大學的一組研究人員。他們建立了一個數學模型來計算宇宙加速膨脹的可能結果,該模型支援大撕裂假說。並且,這篇論文還回應了之前一些科學家對這個假說的質疑。
雖然大撕裂距今還有 220 億年,並不會對我們的現在產生任何影響。但每每想到這種可怕的大撕裂的結局,我還是會不寒而慄,想想吧,每一個基本粒子互相遠離的速度都大於光速,這個宇宙不可能再發生任何的變化,一切可能性都喪失了。但是,在人類沒有徹底揭開暗物質和暗能量產生的根源之前,大撕裂仍然是一個建立在流沙上的城堡,可能說毀就毀了。
宇宙大塌縮假說熱寂假說和大撕裂假說是目前科學界有關宇宙末日最重要的兩種假說,除此之外,還有一些其他假說。
例如宇宙大塌縮假說,這種假說認為宇宙在膨脹到某一個臨界值之後,就會開始收縮,宇宙將會從膨脹模式進入到塌縮模式。這個假說曾經一度是主流的假說,但是隨著暗能量的發現,這種假說也就失去了市場。但它並沒有被徹底地否定,主要原因還是關於暗能量我們知道的太少了。
大反彈假說
此外,還有一種很有趣的假說叫做大反彈,也就是說,宇宙就像一個反覆被吹大又放氣的氣球,會不斷地從小到大又從大到小,迴圈往復。
總之,我們的宇宙到底會走向何方,會以什麼樣的方式迎來末日,這些問題依然是世界未解之謎。但我想告訴大家,或許你今天晚上睡覺的時候,也會想出幾個宇宙終結方式的猜想,但是,在我看來,我們普通人的這些猜想都是胡思亂想,而不是科學猜想。如果你真的對宇宙末日的問題感興趣,最好的方法是從現在開始就學好數學和物理,等你能把科學家們現有的假說中那些數學公式都看懂了,再去提出自己的假說不遲。