我認為宇宙發展到“熱寂”的可能性比較小。

有兩點原因：

1.熱力學第二定律是一種理想狀態下的理論，其潛在的前提除了該系統是封閉的之外，還有內部的物質之間沒有相互作用力。比如說這個系統中的氣體，是完全屬於處於布朗運動的彈性小球，它們之間除了發生碰撞，不會有其他的相互作用力，比如分子間力、電磁場力和引力。因此，這個系統總的熵只會增大，而不能自動減小。

然而，宇宙中的物質除了之間的電磁等強力之外，還存在對天體演變起決定作用性的引力。正是因為引力的作用，使得巨型天體能夠從星雲，發展為恆星，繼而超新星、紅巨星、白矮星、中子星，甚至變成黑洞，而這個過程正是熵由天大變小的過程。

所以，宇宙中總熵一直變大的可能性會由於萬有引力的存在而被破壞掉。

▲恆星的一生

2.愛因斯坦有一個漲落的理論，他說存在著時空漲落和能量漲落的現象，就是說在虛空之中（真正的真空），可能存在能量的漲落，而在某個區域出現正能量和負能量，從而使得正反物質憑空出現的可能性存在。這樣宇宙中的熵就不可能一直大下去，有可能在某個區域出現這種逆轉的情形。當然，愛因斯坦這種無中生有或者說無極生陰陽的說法還是一種假設，並沒有得到證實。

▲楊志勇教授（理學博士、物理學博士後）和侯洵教授（中國科學院院士）他們兩人於2000年提出的“量子漲落宇宙模型”

從這兩點來看，我認為宇宙走向“熱寂”是有難度的。

宇宙物質定量，

能量守恆別怕。

內間區域性失衡，

應予地球熱寂。

環境迅變惡化，

人類難依生存。

題主的這個“熱寂”問題由來已久而且也很有趣。它涉及到了宇宙的演化，以及在遙遠未來宇宙的終極歸宿。

目前宇宙學對此並沒有答案，有些理論透過拼湊線索進行推測，曾在科學界引起不小爭議，因此，關於宇宙晚期“熱寂”的假設一直如同令人頭疼的懸案，它關係到宇宙的演化和未來。

宇宙起始於138億前的奇點大爆炸，幾乎已成學界共識。大爆炸模式有強有力的實驗觀測證據作為基礎，描述了宇宙從最初熾熱緻密狀態到今天我們看到的還在膨脹狀態的演化。宇宙誕生之初的暴漲使得其空間極度增大。膨脹過程中密度漲落開始發展，一些區域膨脹的密度略大於平均密度，在引力的影響下，經過坍縮而形成星系、恆星，以及我們的地球。直至今日宇宙仍在加速膨脹中。首先，宇宙在最初的奇點大爆炸時刻處於一種高度組織有序的狀態，能量（奇點勢能）瞬間釋放，並隨時間而發展為成團結構的越來越無序的狀態。按照熱力學第二定律，宇宙的無序程度（熵）將隨時間而增大。或者說，一切與（熱）能量運動有關的物理、化學過程具有單一方向的不可逆轉性。

於是有學者認為，當宇宙的熵達到最大值時，宇宙中的有效能量已經全部轉化為熱能，所有天體物質的溫度達到了熱平衡，任何的物質運動或者生命都因沒有了有效的能量而停止，宇宙變成一個無序的死寂狀態，即“熱寂”狀態（Heat death of the universe）。其次，據研究人員推算，“熱寂”的宇宙到最終退化消亡要經歷一個極其漫長的過程。當核燃料消耗殆盡時，恆星“死亡”，留下各種各樣的高度緻密的遺骸（比如黑矮星、中子星或者黑洞）。大約10^40年以後，所有的質子完成衰變，此刻的宇宙中僅存黑洞或者輕子。而黑洞經過霍金輻射的形式緩慢蒸發，最終黑洞消失，宇宙中只剩下光子和中微子。當然，因為光線傳播的速度有限，並且宇宙仍在超光速加速膨脹，我們看不到整個宇宙。在我們的可觀測宇宙視野之外，宇宙很可能是沒有邊界的、無限伸展的。

因此，基於熱力學第二定律的宇宙“熱寂”假設，把邊界條件尚未確定的宇宙模式看成一個有限、獨立的系統，並進行熵增的熱平衡論證是不合適的。由此得出“熱寂”的結論有待商榷，其中的謬誤也許在所難免。

霍金在他的“黑洞並非黑不可知”的演講中也提到，與別的物理學定律是一種絕對的、始終成立的定律不同。熱力學第二定律是一種統計定律，即它只是在絕大多數情況下可以成立，而並不能永遠成立（比如，無法觀測到的黑洞事件）。另外，宇宙中維持著物質運動的引力作用效應，也應是熱力學定律所不能替代或排除的。

由此可見，在缺乏嚴密的理論和嚴肅的證據支援下，宇宙將來出現假設中的“熱寂”的可能性非常小。與此同時，已被證實的宇宙學證據意味著，我們的宇宙將會繼續加速膨脹下去，星系彼此將分離得越來越遠。從星系到單個原子的所有物質都會被宇宙的極端膨脹所撕裂，即所謂的宇宙大撕裂（Big Rip）。所有的物質彌散到虛空中，在遙遠的未來，宇宙將是一鍋基本粒子的“稀粥”，所有粒子將越來越冷，分離得越來越遠。

與“熱寂”不同，大撕裂很可能是宇宙的最終歸宿。早期宇宙是熾熱和緻密的，而晚期宇宙則是寒冷和稀薄的。OMG！為什麼會這樣？事實是，我們不知道。

熱寂是當今描述宇宙未來結局的主流猜想，是有一定的可能性的。1998年，世界上的兩個不同的天文觀測科研小組分別透過對la超新星的觀測，提出了各自的觀點——宇宙在加速膨脹。這一成果在2011年獲得了諾貝爾獎。這項發現意義非常重大，因為它打破了之前天文學家認為宇宙在減速膨脹的猜測，它說明了宇宙仍然處於較快速的膨脹狀態。

這意味著什麼呢？

如果宇宙繼續這麼膨脹下去，那麼宇宙將迎來兩種可能的結局：大撕裂、熱寂。

大撕裂與熱寂猜想都是以宇宙不斷加速膨脹為基礎的，大撕裂理論猜測宇宙到最終的結局，連原子核、質子等粒子都會被撕碎，最後宇宙中只剩下光子、輕子等基本微粒。而熱寂理論是根據熱力學第二定律推出來的，這預示著宇宙由於不斷地膨脹，最後宇宙各處的溫度趨近於平均，任何一處的溫度都相等，都是極低的，這樣就不存在任何熱傳遞，也不存在任何資訊傳遞，宇宙歸於一片死寂。

這兩種結局對於生命都是不友好的，因為在那一天到來之前，宇宙中所有的生命都將面臨終結，任由文明擁有多麼輝煌燦爛的文明成就，都逃脫不了滅亡。

在宇宙中，無非兩種力在較近，一個是引力，一個是斥力，宇宙的幾種結局都是這2種力在較近，看看誰更勝一籌。引力由物質以及暗物質提供，斥力由暗能量（真空能）提供，在宇宙的早期階段，由於當時的宇宙空間很小，引力佔據上風，暗能量對於宇宙膨脹並不起多大的作用，當宇宙膨脹的越來越大時，暗能量這才佔據了主導，宇宙開始了加速膨脹。

以上是宇宙一直加速膨脹的2種結局，下面要說的與上面迥異，宇宙先加速膨脹，然後膨脹速度降為0，之後便又是由引力佔據主導，宇宙開啟了“大收縮”的過程，所有的星系開始在引力的支配下擠壓在一起，到最後所有的物質又重歸於一個“奇點”。

有的科學家說，如果擠壓的能量過大，還可能再次會誘發宇宙大爆炸，來一次宇宙大反彈，在大反彈猜想的基礎上，科學家又提出了“宇宙迴圈”假說，即大反彈之後，宇宙又將迎來大收縮，宇宙將陷入到大爆炸-膨脹-收縮-大爆炸的迴圈中去迴圈往復。

有的同學看到這幾種猜想，忽然會覺得很害怕，不用擔心，即便這幾種猜測在未來會發生，那也都是百億年、千億年之後的事情了，我們只需要快樂的生活每一天就行了，欣賞宇宙大自然的美麗，也不枉這一生。

科學家如何預測宇宙的未來

我們都知道，目前關於宇宙未來的假說有很多，比如：大擠壓，大撕裂，熱寂等等。那為什麼會有這麼多假說，而科學家又是如何預言的呢？

實際上，這和天文學家這個職業有很大的關係，天文學家善於利用模型思想來解決問題，這是因為在天文學家能獲取到的資訊很少很少，只能透過量變來引發質變。而研究宇宙的未來其實是利用標準宇宙模型。

標準宇宙模型的建立經歷了數代科學家的努力，其中就包括愛因斯坦，哈勃，勒梅特，弗裡德曼，伽莫夫，迪克等科學家。2019年諾貝爾物理學獎頒給的吉姆·皮布林斯也為標準宇宙模型的建立付出了巨大的貢獻。

標準宇宙模型其實是建立在愛因斯坦的廣義相對論之上，以大爆炸理論為基礎的。而宇宙大爆炸又有三個核心的證據，它們分別是：

正是這三個核心的證據，使得宇宙大爆炸被學術界廣泛接受。其中哈勃發的星系紅移現象是指星系正在遠離我們。

進一步研究，科學家發現這其實是也由於宇宙的空間在膨脹，而並非是星系自身在運動。

而宇宙微波背景輻射則是宇宙大爆炸的餘溫，在宇宙38萬歲時，它開始以電磁波的形式在宇宙中傳播，透過宇宙微波背景輻射，科學家可以得到許多關於宇宙的引數，比如：宇宙的年齡是137.98億歲，宇宙現在的已知物質含量是4.9%，暗物質的含量是26.8%，暗能量佔68.3%。哈勃常數是67.15。（這其實是一個衡量宇宙膨脹效應的常數，意思是距離每增加一百萬秒差距，也就是326萬光年，膨脹的速度就會增加67.15公里。）

這些引數都是前段時間歐航局發射的普朗克衛星觀測到的宇宙微波背景輻射所得到的的結果。那得到這些資料有什麼用呢？其實這些資料的用處可到了，但大多和我們這次要講的主題關係不大。不過，標準宇宙模型其實可以預言宇宙的未來。那到底是咋回事呢？

在我們的宇宙當中有兩股力量一直在相互博弈，一個是以已知物質和暗物質為主導的引力，一個是以暗能量為主導的斥力。在宇宙大爆炸之後一直持續到距今40多億年前，宇宙都是在減速膨脹，這時的宇宙是引力主導的。後來，暗能量佔據了主導，宇宙開始加速膨脹。

根據普朗克衛星最新的觀測顯示，宇宙在千分之六的精度上是平坦的。

在這個基礎上，我們可以利用標準宇宙模型去計算宇宙的密度。科學家發現，宇宙存在一個臨界密度p=0.9*10^-29（g/cm^3），這大概是個啥水平呢？就是一立方米中只有一個氫原子。這個時候宇宙就會趨於幾乎平衡，要麼靜止，要麼勻速膨脹。如果宇宙的實際密度大於臨界密度，那麼宇宙就會收縮，如果實際密度小於臨界密度，宇宙就會膨脹。

為了方便處理，科學家用到了一個比例引數Ω，它其實就是實際密度除以臨界密度。如果實際密度大於臨界密度，Ω＞1，如果實際密度小於等於臨界密度，Ω≤1。

於是，就會對應下面幾種情況，

在Ω＞1的情況下，宇宙就會發生收縮到一個點，也就是大擠壓假說。

當然，也有認認為大擠壓的能量很有可能引發又大爆炸，也就是大反彈假說。沿著這個思路，就有人提出，宇宙可能是週期性迴圈的，大爆炸之後再大收縮，再大爆炸再大收縮。

而Ω≤1時，宇宙一直膨脹下去，也就是大撕裂假說。最後宇宙中的物質都會被撕裂，連原子結構都沒辦法保住。

而在這種情況下，還可能會發生熱寂。意思是，宇宙最終處處的溫度都是相同的，不再有熱傳遞，這也就使得不會有任何資訊的傳遞，宇宙走向一片死寂。

那最終會是哪一種假說成立呢？

客觀地說，我們並不知道，原因是未來宇宙會如何演化我們不得而知，但按照目前觀測到的資料來看，Ω是略小於1，也就是說，按照目前的觀測，宇宙的終局可能是大撕裂或者熱寂。