宇宙的最終命運是什麼?

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我們今天談到的是最遙遠的未來——宇宙的終結。這不僅是我們知道的所有生命的終結,也是曾經存在過一切的終結。不再有物質,不再有光,不再有粒子,不再有任何東西。這是一個令人痛心的現實。



太陽的亮度每十億年增加6%。在未來的10億年裡,我們的星球很可能不適合生命生存。時間快進60億年,你腳下的地面會完全蒸發掉。這只是未來地球的命運……宇宙的最終命運是一件令人難以琢磨的事情,那麼這一切的最終結果是什麼呢?科學不是決定性的,宇宙可能是無限的,永遠不會結束,它現在也可能從未開始,一直如此。它也可能是週期性的等等……

多年來,我們的物理學家通過現有理論提出了一些想法,併為這場巨大的宇宙災難提出了更多的可能。一些科學家和天文專家相信,我們能夠在這場世界末日中倖存下來,前往向另一個宇宙或另一個維度。這裡有幾個理論,你更傾向於哪一個呢?

開始緊縮(也就是大緊縮)

“大緊縮”可能是“大爆炸”的一個結果。如果宇宙的膨脹開始變得緩慢或者停止膨脹,這種宇宙模式就很可能已經開始。

加來道雄(世界著名天體物理學家,美籍)談到這件事的時候討論暗物質以及他對宇宙最終命運的看法。所有物質和粒子在一起,形成奇點,最後大爆炸,這可能是宇宙在大爆炸發生時所處的狀態。這樣的事件可能是宇宙週期性重複的證據。天體物理學家和其他科學家稱這種循環為共形循環宇宙學。一旦一個宇宙崩潰,它就會再生一個新的宇宙。

大凍結



另一種流行的宇宙終結理論依賴於熱力學定律,同時也深度依靠暗能量的本質。宇宙的大凍結或相反的極熱情況也可能是宇宙的最終命運。如果宇宙繼續不斷的膨脹,有幾件事會發生,首先星系和它們裡面的所有恆星和行星都會被拉得更遠。在遙遠的未來,未知文明可能會仰望夜空,但是什麼也看不到,因為行星與恆星彼此之間的距離太遠了,任何光都無法觸摸到它們。

最終,所有的恆星都會被推得如此之遠,以至於沒有更多的爆炸性反應星塵來製造未來的恆星和天體。宇宙中的所有光芒會熄滅,它們在亮起來需要很長的時間。時間飛逝而過,沒有任何時鐘來描述這最後的日子。如此寒冷的宇宙,將接近絕對零度。一旦達到這個狀態,所有的運動就停止了。在絕對零度的時候沒有任何存在,也沒有能量。在這一點上,宇宙已經達到了最大的熵狀態……

進一步講,宇宙學家會從我們宇宙的幾何形狀來考慮,雖然宇宙存在無限可能,但是目前結合數據只有這三種圖形:



如果宇宙中的密度大於臨界密度,那麼就會有一個球狀宇宙(Omega>1)。如果它小於臨界密度,那麼就會有一個馬鞍狀的宇宙(Omega<1)。在第三種情況下,如果宇宙中的密度等於臨界密度,那麼就會有一個平坦的宇宙(Omega=1)。現在我們已經知道了封閉的宇宙(大於臨界密度)、開放的宇宙(小於臨界密度)和扁平的宇宙(等於臨界密度)是什麼樣子的,我們可以繼續深入談論在每種情況中我們宇宙的最終命運。

首先是封閉的宇宙:

在封閉宇宙會有一個缺乏暗能量的排斥效應。因此,重力會阻止宇宙的膨脹,然後宇宙就會開始收縮,直到所有的物質都聚集在一點。這最終會導致形成奇點或進入“大收縮”的過程。然而如果存在大量的暗能量,那麼宇宙也可以永遠膨脹,即使密度大於臨界密度。

第二是開放的馬鞍式宇宙:

宇宙會以大凍結的形式終結,但是熵不應減少,否則宇宙將處於最大無序狀態,這是一個你不想去的地方。因此,由於熵是最大的,不能進一步增加,所有的能量都均勻地分佈在整個宇宙中。大凍結與宇宙溫度會達到絕對零度,一顆恆星需要1100萬億年的時間才能形成。最終只會有黑洞,而黑洞也會消失。

最後的形狀是扁平的宇宙:



在扁平宇宙裡,由於缺乏暗能量和無限膨脹的宇宙,它有著與開放宇宙相同的結果。當然,也有多元宇宙理論,其中可能有多個宇宙,當其他宇宙不斷湧現時,宇宙可能不會有真正的終結。當然,這可能是一個很難證明的說法,因為我們還沒有完全瞭解宇宙。



宇宙存在無限種可能,對於宇宙我們人類還了解甚少,但是作為地球上具有無限想象力的生命,我們還是想要深入瞭解一下,哪怕我們的猜想在宇宙的億萬年歲月中只是一粒微不足道塵埃。兔小編為了照顧大家的閱讀能力,採用了總分的形式,先開門見山為大家說明結局,之後利用宇宙可能的形狀為大家進一步剖析這樣結局的可能性。希望大家能有所收穫。

如果你喜歡天文天體和美麗的宇宙,也請關注兔小編宇宙與科學哦。以上內容摘自宇宙與科學原創文章


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