天文學家認為我們正生活在宇宙的“黃金時代”,在這個短暫的窗口期里,宇宙擁有足夠的氫氣來制造恒星,擁有足夠的引力來點燃核聚變,擁有足夠的溫度來維持生命,然而根據熵增定律,這一切都是有代價的。宇宙正在緩慢地、不可逆轉地走向衰老。
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如果我們將時間軸拉長,拉到1000 萬億年之后,宇宙將不再是我們熟悉的家園,而是一個寒冷、空曠、死寂的墳墓。
因為恒星不是永動機,它們是消耗品,每一顆恒星,本質上都是一個巨大的核聚變反應堆,它們將氫聚變成氦,再聚變成碳、氧、鐵……在這個過程中釋放光和熱,既然是燒燃料,就總有燒完的一天。目前的宇宙大約 138 億歲,正如一個精力旺盛的青年,它還在不斷地制造新的恒星。
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在著名的“創生之柱”星云里,無數新星正在胚胎中孕育,但是這種生產不是無限的,隨著時間的推移,宇宙中的星際氣體會被越來越多的恒星鎖定在核心里,或者被黑洞吞噬,能夠用來制造新恒星的原材料會越來越少。
天文學家預測,大約在 100 萬億年 后,宇宙將徹底停止生育,那時候,最后一批恒星將誕生。銀河系將不再有藍色的年輕恒星,只會剩下紅色的老年恒星。
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太陽這種黃矮星只能活 100 億年,藍巨星這種敗家子只能活幾千萬年,紅矮星壽命可以長達 1 萬億年到 10 萬億年,當太陽熄滅、變成白矮星、最后冷卻之后,這些紅矮星依然在黑暗中堅守,在 1000 萬億年的時間軸上,只有紅矮星還在發光。
它們將成為宇宙中最后的“燈塔”,有趣的是,天文學家預測,在紅矮星生命的最后階段,它們不會像太陽那樣膨脹成紅巨星,而是會因為核心溫度升高,變成一種理論上的天體:藍矮星,那將是宇宙最后的一抹亮色。
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1000 萬億年后,哪怕是最長壽的紅矮星,也耗盡了最后一滴氫燃料,隨著最后一顆紅矮星緩緩熄滅,宇宙正式進入了“簡并紀”,“可見光”將成為歷史名詞,如果你在這個時候站在太空中,肉眼將看不到任何東西。
沒有星星,沒有星系,沒有星云,只有無盡的、絕對的黑暗,但這并不意味著宇宙空了,黑暗中漂浮著無數恒星的尸體:黑矮星是像太陽這樣的恒星死后變成白矮星,然后冷卻了幾千億年后的產物,它們是巨大的、冰冷的鉆石晶體,不發光,也不發熱。
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中子星是大質量恒星死后的核心,密度極高,像死去的燈塔一樣瘋狂旋轉,但能量也會逐漸耗盡,黑洞是宇宙的新霸主。它們在黑暗中潛伏,吞噬一切敢于靠近的物質。
你以為變成黑矮星就能永恒了嗎?
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物理學最殘酷的地方在于質子衰變,雖然目前的實驗室還沒觀察到質子衰變,但許多大統一理論預言,質子是不穩定的,在恒星熄滅很久很久以后,構成物質的基本單元,原子核里的質子,會開始崩潰。
在極其漫長的歲月里,它們會像風化的沙雕一樣,從微觀層面開始瓦解,所有的普通物質,最終都會解體成輕子和光子,固體將不復存在,宇宙中連一塊石頭、一粒灰塵都找不到,除了黑洞,所有的實體物質都將徹底蒸發,消失在虛空中。
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黑洞是宇宙中最后的統治者,它們通過引力波的輻射,不斷地調整軌道,偶爾合并,偶爾吞噬一點殘留的粒子,但是就連黑洞也要死,它們會因為量子效應而極其緩慢地向外輻射能量,輻射意味著質量的損失。
隨著時間的推移,黑洞會越來越小,蒸發速度越來越快,當一個黑洞走到生命的盡頭時,它會瞬間爆發,釋放出它殘存的所有能量,這將是宇宙中最后一次真正意義上的“爆炸”或“閃光”,如果你能在那個時代存活,你會看到黑暗的宇宙中,每隔億萬年閃過一道微弱的光芒,那是某個超大質量黑洞的臨終遺言。
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當黑洞也沒了,宇宙還剩下什么?
只剩下光子、中微子、電子等基本粒子,這時候,宇宙進入了最后的階段:“黑暗紀”,此時的宇宙,空間已經膨脹得大到無法想象,這些殘留的粒子被稀釋得極其稀薄,兩個粒子之間可能相隔幾萬億光年,永遠都沒有機會相遇。
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“時間”在這個時候已經失去了意義,因為時間是衡量物質變化的尺度,當宇宙中再也沒有任何變化發生時,時間就停止了,溫度將無限接近絕對零度,這就是著名的“熱寂”,熵值達到了最大,混亂度達到了極致,所有可用的能量都變成了廢熱。
整個宇宙變成了一潭死水,一片死寂的虛無,沒有過去,沒有現在,也沒有未來,這種狀態將持續到永恒。
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面對這種令人窒息的結局,物理學家們提出過各種瘋狂的假設來試圖打破僵局,其中最著名的叫**“玻爾茲曼大腦”,由于量子力學的漲落,即使在空無一物的真空中,粒子也有極微小的概率瞬間聚集成某種結構。
在永恒的時間里,任何非零概率的事件,無論多小,都一定會發生,而且會發生無數次,這意味著,在 1000 萬億億億年后的虛空中,可能會突然憑空“變”出一個大腦。
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這個大腦擁有意識,擁有記憶,它會思考一秒鐘:“我是誰?”然后瞬間因為缺乏能量而解體,雖然這聽起來像鬼故事,但在數學上,這比我們在這個宇宙中通過進化誕生出大腦的概率還要高,因為進化需要極其苛刻的有序環境,而量子漲落只需要時間。
讀到這里,你可能會感到一種深深的虛無感。
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如果不論我們創造多么燦爛的文明,不論我們建造多么宏偉的建筑,最終的結局都是變成光子,消散在永恒的黑暗中,那我們現在的努力還有意義嗎?
有,而且意義重大,正是因為未來的結局是注定的黑暗,現在的光芒才顯得如此珍貴,宇宙的壽命如果是 100 歲,那么“恒星時代”可能只相當于它出生后的前 0.000000001秒,這是一瞬間的火花,而我們人類,以及地球上的萬物,極其幸運地誕生在這一瞬間的火花里。
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如果不是我們,這 138 億年的演化,以及未來那 1000 萬億年的死寂,都將是無人知曉的虛空,所以當你今晚再次抬頭仰望星空時,請不要因為未來的黑暗而悲傷,請盡情地欣賞它。
因為這滿天的繁星,這溫暖的太陽,是宇宙在漫長的死亡旅程中,最華麗、最奢侈的一場煙火表演,而你正是這場表演唯一的觀眾。
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