人們?cè)欢日J(rèn)為宇宙是永恒存在的,不會(huì)有消亡的那天。但是隨著科學(xué)家們深入探索,發(fā)現(xiàn)即便是我們的宇宙也會(huì)有走向死亡的那天!
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20世紀(jì)20年代,著名天文學(xué)家哈勃就發(fā)現(xiàn)了宇宙一直在膨脹,而且膨脹速度越來(lái)越快,背后的“幕后黑手”就是暗能量。暗能量占了整個(gè)宇宙的70%左右,擁有絕對(duì)的統(tǒng)治力,正是暗能量的存在,才讓宇宙一直在加速膨脹。
宇宙的加速膨脹徹底打破了穩(wěn)恒態(tài)宇宙論,同時(shí)也意味著我們的宇宙很可能不是永恒的,雖然宇宙的壽命極其漫長(zhǎng),在我們眼里幾乎等同于永恒,但這種永恒并不是絕對(duì)的,在億萬(wàn)年之后,宇宙也會(huì)走向終結(jié)。
科學(xué)家們也總結(jié)出了宇宙的三種死亡方式,最后一種方式或許能讓人類(lèi)看到希望。
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第一,大撕裂。這種結(jié)局很容易想到,也很好理解。隨著宇宙膨脹不斷加劇,星系之間的距離不斷擴(kuò)大。如今宇宙的膨脹更多的也是體現(xiàn)在星系之間的空間膨脹,所以我們很難感受到宇宙在膨脹。
不過(guò)漫長(zhǎng)時(shí)間過(guò)后,宇宙膨脹速度會(huì)越來(lái)越快,到了某個(gè)臨界點(diǎn),星系自身的引力再也無(wú)法把物質(zhì)束縛在一起,星系本身也開(kāi)始膨脹,這就是大撕裂的開(kāi)始。
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如果一開(kāi)始只是星系的膨脹,隨著時(shí)間不斷流逝,星系里面的天體也開(kāi)始膨脹,比如說(shuō)太陽(yáng)系也會(huì)膨脹,接下來(lái)是太陽(yáng),地球,甚至你我本身也會(huì)因?yàn)榕蛎浀募觿《粡氐姿核椤?/p>
最終,連組成萬(wàn)事萬(wàn)物的基本粒子,原子都不可避免地被撕裂,最終宇宙中只剩下虛無(wú)縹緲的虛粒子若隱若現(xiàn),宣告了宇宙的死亡。
第二,大凍結(jié)。這種結(jié)局與大撕裂有些類(lèi)似,不同的是,宇宙經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)時(shí)間的膨脹之后,會(huì)達(dá)到某種新的平衡:熵的平衡。
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熵,指的是物體的混亂程度,熵越高,代表越混亂。反之熵越低意味著越有序。而在一個(gè)封閉的系統(tǒng)里,熵總是趨于向高的方向發(fā)展,也就是萬(wàn)物總是趨于混亂,這就是著名的熵增定律。
而這個(gè)定律同樣適用于我們的宇宙。隨著宇宙不斷膨脹,最終會(huì)達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn),所有的能量都被耗盡,宇宙陷入永久的黑暗。
哪怕是黑洞也會(huì)隨著“霍金輻射”而蒸發(fā)完畢,只剩下光子等基本粒子,到最后即便是光子也會(huì)消失,宇宙在這一刻達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài),熵值達(dá)到最大,宇宙陷入徹底的混亂無(wú)序,也宣告了宇宙的死亡,永久的死亡。
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不過(guò)或許宇宙還有機(jī)會(huì)“復(fù)活”,在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)后,“量子隧穿效應(yīng)”有一定概率觸發(fā)熵減少,從而引起又一次宇宙大爆炸。
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量子隧穿效應(yīng)表明,在極短的時(shí)間里,可以衍生出無(wú)限大的能量。當(dāng)然這種可能性發(fā)生的概率是非常小的,很可能宇宙整個(gè)歷史上都不會(huì)出現(xiàn)一次。但理論上是可能發(fā)生的。
第三,大反彈或者大坍縮。該理論認(rèn)為,雖然宇宙一直在膨脹,但隨著時(shí)間推移,宇宙膨脹速度會(huì)逐漸變慢,最終在與暗物質(zhì)的較量中敗下陣來(lái)。于是在暗物質(zhì)的作用下,宇宙停止膨脹,并開(kāi)始逐漸向內(nèi)坍縮,整個(gè)過(guò)程完全反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)了。
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宇宙變得越來(lái)越小,所有物質(zhì)開(kāi)始不斷向內(nèi)坍縮,整個(gè)宇宙變得越來(lái)越熾熱,大坍縮即將上演。
在大坍縮之前,整個(gè)宇宙會(huì)徹底坍縮為一個(gè)超級(jí)黑洞,所有物質(zhì)都會(huì)被吞噬。最終宇宙徹底坍縮為一個(gè)點(diǎn),體積無(wú)限小的奇點(diǎn),就像138億年前的那個(gè)誕生宇宙的奇點(diǎn)。
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然后,一切又會(huì)重來(lái),奇點(diǎn)會(huì)再次膨脹,宇宙也因此再次誕生。接下來(lái)整個(gè)過(guò)程會(huì)無(wú)限循環(huán)下去,就像生死輪回那樣。
無(wú)論宇宙的結(jié)局是哪一種,對(duì)于人類(lèi)文明都意味著終結(jié),除非人類(lèi)在宇宙終結(jié)之前找到逃出宇宙的方法,前往另一個(gè)宇宙,所謂的平行宇宙里。
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理論上,人類(lèi)確實(shí)可以逃出宇宙,方法之一就是利用黑洞的特性。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)表明,黑洞可以無(wú)限拉扯周?chē)臅r(shí)空,把時(shí)空結(jié)構(gòu)拉伸到無(wú)限,甚至可以撕裂時(shí)空。
科學(xué)家們懷疑,黑洞的另一端很可能連接一個(gè)未知空間,連接著其他宇宙。因此,人類(lèi)可以利用黑洞的這種特性,穿越黑洞前往其他宇宙,在另一個(gè)宇宙播撒人類(lèi)文明種子,延續(xù)人類(lèi)文明。
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當(dāng)然,即便我們的宇宙會(huì)走向終結(jié),也會(huì)是在極其遙遠(yuǎn)的未來(lái),對(duì)于不足百年壽命的人類(lèi)來(lái)說(shuō),考慮如此遙遠(yuǎn)的未來(lái)似乎有些杞人憂天,更何況人類(lèi)文明可能在宇宙死亡之前早就終結(jié)了。
但無(wú)論如何,對(duì)于宇宙天體學(xué)家來(lái)講,他們必須充分考慮宇宙的演化可能給人類(lèi)帶來(lái)的影響,不僅僅是為了人類(lèi)文明的未來(lái),更牽扯到很多未解的宇宙奧秘!
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