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宇宙将如何结束?紧缩?冻结?或撕裂?

宇宙将如何结束?紧缩?冻结?或撕裂?

作者: 寒武纪来客 | 来源:发表于2021-05-29 21:16 被阅读0次

科学家们知道我们人类的家园地球将如何终结。太阳耗尽燃料,变成一颗红矮星,体积也将不断膨胀,直至吞噬掉最近的行星,地球将直面太阳的炙烤,最终成为一颗毫无生气的死星,但是这是五十亿年的事情。

宇宙学家通常可以看到以前的事,因为他们可以用望远镜检查已经赶到地球的光以及正在路上的光,并且推测很久以前发生的事情;也可以利用遥远的恒星和星系的运动来预测可能的未来,例如生命的枯荣,银河系的聚散,以及宇宙的始终。

为什么要解答这些看似杞人忧天的终极问题呢?

也许,人类是一种具有探寻自我终极意义的意识,超越平凡生活的能力,以及进入虚空解决宇宙最基本奥秘能力的物种。

被人广为接受的宇宙起源理论告诉人们宇宙起源于大爆炸,随之而来的是快速膨胀时期。然后,形成了物质与暗物质的基本结构,并形成恒星系,将每一颗星星装配在各自的轨道上。目前,宇宙学家认为是遍及宇宙的暗能量以某种方式抵消了引力,从而不断推动宇宙膨胀。

宇宙的最终命运取决于宇宙膨胀是继续、加速还是逆转。

长期以来,天体物理学家一直认为宇宙最有可能的结局是大爆炸(Big Bang)的逆转。在我们的宇宙中,每个星系都在向我们远离,具有明显的扩张迹象。如果宇宙容纳了足够多的物质,包括暗物质,那么万有引力的结合将逐渐阻止这种膨胀,并最终导致坍塌。

随着时间的流逝,星系、恒星,将频繁地相互撞击,杀死附近行星上的任何生命。在最后的时刻,随着密度和温度在不断收缩的地狱中飙升,剩下的一切将在单一点处消失。

但是,暗能量可能意味着另一个宇宙正在等待重启。因为宇宙演化的早期是由它所拥有的物质的数量决定的。在过去的数十亿年中,暗能量开始占主导地位,将宇宙推向了外部,当宇宙坍缩成一个点时,新的轮回又开始了。

一些科学家预测宇宙将永远膨胀下去,这将是一个“缓慢而痛苦”的过程。

用热力学术语来说,宇宙将达到最低温度和最大熵的状态。随着宇宙一切物质之间的距离越来越远,死亡恒星的物质将散布开来,以至于新恒星无法形成,而它们所属的星系将逐渐停止增长。这就像所有天文学活动的窒息一样,因为生长和繁殖的燃料变得如此分散,以至稀薄无法使用。

最终整个宇宙以日益增加的孤立性,不可阻挡的衰败,无穷无尽的淡入黑暗为标志而终结。

宇宙终结的第三种方式是撕裂。如果暗能量加速扩张的速度甚至超过了目前的预期,那么这种情况就存在。最终,膨胀宇宙的如同爆炸的气球一般,引力无法将银河星团保持在一起。恒星将彼此分离,像我们这样的太阳系将没有力量保持在一起,恒星和行星将爆炸。最后,连同原子也将被撕开,整个宇宙被撕扯为无穷无尽的基本粒子。

最新的测量结果指出宇宙可能会以冻结的方式,陷入死寂,宇宙坍塌或撕裂仍处于不确定状态。

还有一种极不可能发生的宇宙末日场景是:真空衰减。由于与希格斯玻色子有关的领域的不稳定性,可能会形成“真正真空”的微小气泡。例如,如果黑洞以错误的方式蒸发,可能会发生这种情况。这样的气泡会以光速膨胀,破坏一切,直到消除宇宙。也许,真空衰减可能已经在某个遥远的地方开始,但是我们不会看到它的到来。

不过不用担心,无论如何至少在2000亿年的时间,宇宙都不会终结,而那时候人类还存在吗?人类还是人类吗?

——全文完——

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