我们所处的宇宙是一个无比奇妙的存在，人类对于它的所知很少，但是人类一直没有停止探索宇宙众多现象之后的规律。人类本身，也不过是宇宙的产物，因为组成生命体乃至人类的所有元素全部来源于宇宙。根据物理学的热力学第二定律，也就是熵增定律，万物皆有终，连宇宙也不例外。热力学第二定律的精髓就是：在没有外力干预的前提下，一个系统内的无序化一定会达到最大。无序化就是死亡。用一个更形象的比喻来理解，就是一块煤，燃烧成灰烬，就是无序化达到最大。当达到无序化以后，就不可能再回到有序化的状态。正如灰不可能再变回煤一样。
根据大爆炸理论，我们现在的宇宙诞生于150亿年前的大爆炸，这由三个独立的证据证明：20世纪20年代哈勃观察到的宇宙膨胀、20世纪60年代首次发现的宇宙微波背景辐射、以及自从20世纪70年代以来粒子物理学的发现。宇宙大爆炸就是宇宙的开始。然后宇宙会慢慢经历五个纪元的过程，最终死亡。下面所谈的宇宙五个纪元，所用的单位“n”都是“nth宇宙十年（cosmological decade）”，意为“宇宙大爆炸后的10的n方次年”。
一． Primordial Era（原初纪元）−50 < n < 15，相当于从宇宙大爆炸到4亿年后
自从大爆炸以后，宇宙就进入了它的第一个纪元：宇宙演变的主要主题是：当宇宙膨胀时，它冷却下来，形成更加复杂的结构。主要事件如下：
1. 在最初的约10微秒，在“夸克汤”中形成高能核子；
2. 在最初的三分钟里，氦原子核产生；
3. 在约50万年，电子围绕原子核形成原子，创造出透光宇宙，并在此过程中，产生宇宙微波背景；
4. 在约1亿年至几十亿年，银河系形成。
二． Stelliferous Era（恒星纪元）6 < n < 14
在这一纪元里，恒星和星系都组成。这是整个宇宙最璀璨的时期，因为恒星的核聚变产生的光充满了整个宇宙。生命也在这个时期产生。碳、氧和生命所需的其他质量更重的元素都通过恒星的核聚变产生。接着，超新星爆发将重元素喷射到宇宙空间，这些星际物质凝聚形成新的恒星或行星。只要有合适的条件，生命就产生，智力就演变。人类现在就处于恒星纪元中。
生命，在这个宇宙中，是一种必然。也就是这个宇宙所拥有的条件必定会产生生命。在浩瀚的宇宙中，地球并非是唯一拥有生命的行星。但是，地球上的智慧生物、尤其是人类可能是宇宙中独一无二的。因为最原始的生命产生之后，进化的条件和概率都不一样，在其他行星上进化的生命形式，甚至可能都不是碳基类型的。我们为何现在还没有发现宇宙中的其他智慧生物，是因为宇宙太大，且我们开始寻找外星生物的努力其实也只能算是刚刚开始没多久。
（红巨星）
对于恒星来说，它自诞生的那一刻开始就通过核聚变不断地消耗自己的质量，将其转变成能量。质量越小的恒星，寿命反而越长。太阳现在已经存在了46亿年，正处于稳定的中年期。以太阳为例，当它的燃料用完后，再过10亿年左右，就会变成红巨星，因为它在消耗完氢以后，核心部分的核聚变反应会停止，而留下一个氦核，外壳开始引力塌缩，温度和压力会上升到一个更高的层次上，会使其外层急剧膨胀。一旦核心温度达到1亿开氏度 ，核心就开始氦聚变，产生能量来抵抗引力。一般红巨星的阶段可持续数百万年。而一旦恒星质量不足以产生核聚变，恒星就会逐渐冷却，成为白矮星、中子星或黑洞。这根据恒星的质量决定。一般质量远远大于太阳的恒星，只需几百万年就可以演变成黑洞。而红矮星的质量只有太阳的11%左右，例如下图中的比邻星（Proxima Centauri）距离太阳系4.2光年，亮度只有太阳的一万八千分之一，就是一颗红矮星。它消耗核燃料的速度极慢，寿命可以达到万亿年。
当这一灿烂的纪元结束的时候，所有恒星的核心燃料都已消耗完毕，宇宙中将只剩下白矮星、棕矮星、中子星和黑洞。整个这一过程，可以持续约几万亿年的时间。人类在太阳变成红巨星之前如果还不能实现星际移民，就会消亡。
（白矮星）
三． Degenerate Era（简并纪元）15 < n < 39
在这一纪元里，宇宙将变得黑暗。中子星和白矮星刚诞生的时候会非常热，然后慢慢冷却。棕矮星的质量介于恒星和行星之间。除了黑洞，其他所有天体都是靠各种简并压力支撑。在这一时期，白矮双星和中子双星可能会合并成为超新星，并在这一过程中爆发出夺目的光彩，释放伽马射线暴，但是这些都是非常短暂的事件。
棕矮双星可能会合并形成低质量的恒星，然后在几百亿年中为黑暗的宇宙带来一点光明。到了最后，除了黑洞以外，上述几种星体都会变成黑矮星。黑矮星的质量是太阳的一百万倍。构成中子星、白矮星等的质子的半衰期可以达到10的34次方年，也许更长。当质子也开始衰变时，物质将会分解，中子星、白矮星、行星、黑矮星都会消融在空间中。
（黑矮星）
四． Black Hole Era（黑洞纪元）40 < n < 100
在10的40次方年以后，最后一颗简并天体也消失了，宇宙中只剩下黑洞一种天体，宇宙进入黑洞纪元。
一个物体只要达到一定的逃逸速度就可以脱离一个引力场。但是如果逃逸速度超过光速，那个引力场的物质就是一个黑洞——物质超集中的地方。没有任何东西能够逃离黑洞。地球要形成一个黑洞，必须被压缩成直径只有1英寸的物体。黑洞的边界被称为“视界”（event horizon）。物体在视界的逃逸速度达到光速，且引力时间膨胀（gravitational time dilation）达到无限。黑洞并不把它附近的物体都吸进去，而是在一定距离之内都和其他引力场的表现一样。当恒星寿终正寝发生超新星爆炸时，残余的物质一般形成中子星，但是如果该恒星的质量是太阳的3倍，就会形成黑洞。科学家在双星系统中可以观察到黑洞：伴星的气流会形成环绕黑洞的气体圆盘，当气体旋转流向视界时，会发射大量的X射线。
黑洞可以通过一种方式产生能量：蒸发。霍金在20世纪70年代用量子力学研究黑洞，发现黑洞的确会向外辐射能量，从而损失质量。越大的黑洞损失质量的过程就越慢。一个质量是太阳3倍的恒星形成的黑洞（通过超新星诞生的最小黑洞）完全蒸发需要10的68次方年，全部黑洞都蒸发完毕，可能需要10的92次方年，就是1后面加92个0那么无限漫长的时间。这个数字，已经超过宇宙中基本粒子的个数（10的85次方个）。
五． Dark Era（黑暗纪元）n > 101
当宇宙中的最后一颗黑洞蒸发完毕，宇宙只剩下能量极低的亚原子粒子和光子，这时候，宇宙就已经死了。这时候，整个宇宙的温度趋近于绝对零度。这时候，熵增达到最大化。如果时间还有意义的话，这个纪元将会延续到无穷。
以上宇宙的五个纪元，是基于广义相对论和量子力学推导出来的。但是，这未必是宇宙的唯一结局。广义相对论预言：宇宙必须要么永远膨胀下去，要么最终将大收缩。1998年科学家们发现：宇宙的膨胀在加速。目前的理论显示：在大爆炸的普朗克时间（Planck time，即大爆炸后的第10ˉ34秒）的快速膨胀抚平了宇宙的大型曲率，使宇宙的整体结构变平，由此几乎很难永远膨胀下去。但是，这一理论需要物质密度比目前我们在可见宇宙中测得的更高。宇宙学家们现在相信：宇宙中绝大多数的质量不可能以通常的物质形式存在，宇宙必须包含未知形式的物质和/或能量。我们能看见并检测的宇宙可能只是真实宇宙的极小一部分。科学家还相信：在绝大多数星系（包括银河系）的中央都存在质量为几百万个甚至几十亿个太阳的黑洞。旋转的黑洞可能形成虫洞。黑洞也有可能是另一个宇宙的开始。物理学家弗里曼•戴森（Freeman Dyson）设想：当宇宙演化为难以想象的、丰富的新形式和结构时，智慧可能在未来永远存在下去。
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