宇宙死亡的三种方式

怪蜀黍

宇宙终将死亡。但为何？又是如何？以及宇宙会就此永远死亡吗？还有，我们是怎么知道的？首先，宇宙正在膨胀，应该说不只是膨胀，宇宙正在加速膨胀。原因就是：暗能量。科学家认为暗能量是一种奇异现象，它充斥于整个宇宙之中。一直到1998年，我们终于了解到宇宙就像一个抛向天空的小球。球向上飞行，但总是会在某个时间再次落下，但宇宙的膨胀速度实际上是在加速，就像把小球丢向空中，然后看着它飞走，然后越飞越快。



宇宙大爆炸被认为是目前宇宙的起点那加速度究竟来自何处？这个嘛，我们不知道，但我们叫他“暗能量”。爱因斯坦首先意识其存在，但他后来认为暗能量不可信，现在的天文学家认为它的存在可能性很高。问题是，它是个理论，而我们实际上也并不知道暗能量的性质。不过，有多种理论来阐述了宇宙可能的三种大结局。第一种：“大撕裂（Big Rip）”。自诞生起，宇宙从未停止膨胀。而基于某种未知的原因，膨胀所产生的空间在各处平均分配着。由于星系之间的空间膨胀，所以它们的距离越来越远。虽然而在星系内的空间也在膨胀，但是引力的强度依然足够来维持星系的完整。



大撕裂使一切都不复存在然而，在大撕裂模型中，空间膨胀的速度变得极端的快速，空间的膨胀快到引力再也无法抵销它的效果，结果就是“大撕裂”。首先，像星系一样的大型结构遭到撕裂，这是因为单个物体之间的空间的快速膨胀。接着，诸如黑洞、恒星和行星等大型天体的死亡，因为它们的引力再也没能力将它们聚在一起，所以它们分解成其组成物质。最后，空间膨胀的速度会超过光速。然后原子会被其影响而无法形成化学键。当膨胀速度超越光速，宇宙中的任何粒子，将再也无法产生任何交互作用。宇宙将分解成无数的孤立粒子，它们在这个奇异、没有时间的宇宙中接触不到任何东西。嗯...而你说你很孤单寂寞？！第二种：“热寂（Heat Death）”或“冷寂（Big Freeze）”。简单来说，热寂和大撕裂的不同处在于：在热寂中大多物质会维持其完整性，并且会耗费很长但有限的时间转变成放射物，而同时，宇宙也会永远的膨胀下去。这是怎么回事呢？我们得先谈谈热力学中“熵”的概念，所有系统总是倾向于变成熵值最高的形态（即熵增原理）。就像一杯咖啡一样，虽然在一开始时，存在着不同的温度区域，但随时间过去，它的温度总会降下来直至均相。这点也同样适用于宇宙。



宇宙可能消亡于无尽的冷寂之中所以，当宇宙变的越来越大时，物质会慢慢的衰变与分散。在未来某时，数代的恒星凋亡后，而所有可以用于形成恒星的气体云耗尽后，宇宙将开始转入黑暗。最后一代恒星将会死亡；黑洞也将慢慢的缩小，在数万亿年后最终蒸发殆尽（这个现象是由霍金辐射引起）。在黑洞蒸发殆尽后，宇宙中仅会残存少量的光子与轻粒子。在那些粒子也衰变之后，所有宇宙中的活动终会止息于此，熵值达到最大值，宇宙也永远死去。除非...理论上，有种现象可能发生，在一段无限长的时间过后，熵值可能会自发地减少，并引发一个被称为“量子隧穿（quantum tunneling）”的效应，而再一次出现大爆炸（Big Bang）。



宇宙全貌第三种：“大挤压（Big Crunch）”和“大反弹（Big Bounce）”。这个是所有结局中让人开心的一个。如果暗能量比我们所想像的要少，或如果暗能量会随着时间减少，引力将会再次主宰宇宙。在万亿年内，宇宙的膨胀速率将会减速，甚至停止。在那以后，一切都会倒转。随着宇宙变得越来越小，星系会彼此慢慢融合。由于较小的宇宙也意味着较高温的宇宙，温度会在宇宙各处同时升高。在大挤压发生千年前，背景辐射会变得比大多数恒星表面的温度都高，这也意味着它们会被从外往内加温。在大挤压发生几分钟前，原子核会被撕裂，超大质量黑洞会在不久后吞噬一切。最后，所有的黑洞会融合成一个究极黑洞（supermassive mega-black hole），它拥有整个宇宙的质量。而在大挤压前几秒，它会吞噬整个宇宙，甚至吞噬掉它自己。



最终究极黑洞将会吞噬一切大反弹理论认为这个过程已经发生过很多次了，而宇宙也因此经历过了无数次的膨胀和收缩。这样不是也很好吗？所以宇宙的终焉究竟会发生什么事呢？从现在看来，热寂似乎是最有可能的结局，但我们怪罗希望这个“永远死去”之类的是错误的，而是宇宙将一次又一次的重新开始。



宇宙创生于138.2亿年前的一场惊天大爆炸既然我们完全不知未来宇宙会走向何方，我们不如就认为那个最正面的理论“大反弹”是正确的吧！

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