太陽作為一顆恒星,壽命是有限的,當支持他發光發熱的燃料耗盡之后,它便會坍縮為一顆白矮星,而這將發生在大約50億年之后。
太陽的壽命大約100億歲,所以現在的太陽可謂是正值壯年,那么我們所在的宇宙又正值什么年呢?眾所周知,宇宙如今大概有138億歲左右,而相對于它的整個生命周期而言,現在的宇宙只能算是一個小孩子,因為宇宙的壽命不僅將超過10萬億歲,而且可能還會超過很遠。10萬億歲,這對于只有不到1萬年的人類文明而言,實在是太過遙遠了,但科學家們依舊可以通過計算機模擬的方式來預測未來宇宙的變化。
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因為宇宙的不斷膨脹,宇宙中所有的星系都在相互遠離,而且這個速度會隨著時間的推移而逐漸增加。
大概在1000億年之后,宇宙中所有的星系都將以超越光速的速度迅速遠離,彼此孤立。這似乎與我們一貫認知的光速最快原理不符,但實際上并不是這樣,因為宇宙膨脹本身是空間的膨脹,并不受光速最快原理的限制。你可以把宇宙想象成一個氣球,假設氣球的膨脹速度始終保持不變,但隨著氣球越來越大,氣球上任意兩點相互遠離的速度會逐漸加快。
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1000億年后,星系雖然彼此孤立,但在星系內部卻依舊活躍著一些星體,它們就是紅矮星。
恒星的壽命與恒星的質量成反比,因為質量越大,氫核聚變就越劇烈,燃料消耗的速度就越快。在宇宙中存在著大量的紅矮星,這些小質量的恒星壽命是很長的,根據估算,目前已知的壽命最長的紅矮星大概可以存活1萬億年,也就是說在星系彼此以光速遠離之后,星系的內部依然可以熱鬧很長的時間。
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在1萬億年之后,最后的紅矮星也燃盡了,宇宙中再也沒有強烈的光熱,只剩下一些微弱的白光。
這些白光是由恒星的殘骸,也就是白矮星發出的。白矮星本身并不能產生光熱,它的光來自于恒星坍縮后殘留的余溫,這些余溫緩慢地釋放,大概在10萬億年之后,它們會徹底冷卻,變為黑矮星。最后,宇宙中依舊活躍的天體就只剩下黑洞了,然而黑洞卻也并不是永存的。根據霍金輻射原理,黑洞會緩慢蒸發,當然,這個蒸發的速度是非常非常緩慢的。
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由大質量恒星坍縮而成的黑洞大概需要10的67次方年才可以完全蒸發掉,而能夠主導一個星系運行的超大質量黑洞,其蒸發殆盡的時間甚至超過了10的100次方年。
在無法計算的很久很久以后,宇宙中的熵值終于達到了最大,此時的宇宙已經非常接近于絕對零度,整個宇宙就是一片均勻的粒子湯。慢慢地,連原子都會被撕裂,宇宙間的物質徹底被稀釋殆盡。不過,這并不意味著宇宙的徹底結束,反而可能是新生的開始。
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宇宙循環理論認為,在宇宙的最終時刻,因為引力的作用會最終逆轉膨脹,整個宇宙都會急劇坍縮,之后再次重啟大爆炸,于是一個新的宇宙將會再次誕生。
當然,這個推導過程之中存在著很多未被證實的問題以及大量的猜想。比如大撕裂中起主導作用的暗物質和暗能量,目前尚未被完全證實,所以據此推導而出的宇宙結局也存在著巨大的變數。對于只有短短幾千年文明史的人類而言,要預測幾十萬億年后的宇宙解決的確是有些力不從心,但這又的確是一件有意思的事情。
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