03.07 宇宙间什么东西寿命最长?

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我是优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。

宇宙间什么东西寿命最长?看似一个简单的问题,其实要回答起来并非易事,我们不妨从宏观到微观一个一个来进行分析。

宇宙的寿命:根据宇宙大爆炸理论和星体观测结果分析,目前我们的宇宙年龄已经在140亿年左右。有的科学家分析,当宇宙大爆炸剩余惯性不足以支撑宇宙物质间的万有引力时,宇宙就会不再发生膨胀,而转向收缩,最后又回到奇点状态,然后再经历爆发,新的宇宙纪元诞生发展。即使现在宇宙不再膨胀,那么回到奇点的时间也要140亿年以上。有的科学家通过研究分析,目前宇宙的寿命还可能有240亿年。届时,宇宙将会回到奇点迎来新生。

超星系团的寿命:超星系团是除了总星系外最大的天体单元了(有的科学家把总星系认为是已观测到的宇宙星体总和),它是由若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统,又叫二级星系团。迄今为止,我们共发现了30多个超星系团,我们银河系就处在本超星系团内。超星系团里面星系的分布,呈现不均匀的特征,星系物质较少的区域我们叫作巨洞,星系团与巨洞交织在一起,构成了我们在网上看到的诸多星系的基本图像。一般超星系团只有两到三个星系团,很少有超过十几个的,它的空间范围大约有几千万到几万万光年。由于超星系团是宇宙的宏观组成单元,因此它的寿命和宇宙的寿命一般是一致的。

星系团的寿命:相互之间有力学联系的若干个星系集聚在一起,便构成了星系集团,比如我们银河系所在的星系团为本星系团。目前已经观测发现到了上万个星系团,平均每个星系团的距离为70多亿光年。一般星系团的寿命也非常长,只要宇宙不消失,星系团就会一直存在,它具备星系诞生、发展、衰老和灭亡的自我运行能力。

星系的寿命:广义上的星系,我们指的是由许数恒星系、星际尘埃等组成的运行系统,比如我们太阳系所在的银河系。星系根据形状可以分为椭圆星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系。目前,有的科学家通过观测到部分星系有向外散失氢气的情形,推测出这些星系存在着衰老的状况,比如小麦哲伦星系,不久的将来它们会被我们银河系所吞噬。在大的星系团内这种变化属于内部变化,而从星系本身来说,它的寿命要低于星系团。而我们的银河系,可能在40亿年之后与仙女座星系碰撞融合。

恒星的寿命:恒星的寿命一般为几十亿年到几百亿年。在其生命历程中,恒星内部核心无时无刻地都在进行氢的核聚变反应,向外源源不断地传输着光和热。当内部氢气消耗完之后,恒星的寿命也就走到了尽头,小质量的恒星(如太阳),在生命的最后会发生膨胀,变为红巨星,然后又塌缩,变成白矮星。而大质量的恒星,在生命的最后会变成红超巨星,然后以超新星爆发的形式结束生命,最终会变成中子星或者黑洞。决定恒星寿命的因素主要就是质量大小,一般红矮星的寿命就很长,接着依次是黄矮星、白矮星和蓝矮星。

行星的寿命:影响行星寿命的因素主要有两个,一个是行星所围绕它运行的恒星的寿命,恒星如果寿命时间长,那么行星寿命自然就较长。另外一个就是外来天体的影响,比如行星碰撞等,一旦遭到大行星天体的碰撞,那么这个行星本身就可能会受到灭顶之灾,严重的会变成几个部分,更甚者会被分裂成无数的碎块。一般来说,一个行星的寿命会在几亿年到几十亿年。拿地球上的生物的寿命来说,其长度和整个星球的寿命相比实在是微不足道,比如地球上寿命最长的生物为松树等植物,寿命最长的才到几千年。


下面进入微观世界。

从单个粒子的寿命来看,它们的差距还是非常大的。在物理学中,对微观粒子的平均寿命有个计算方法,就是平均寿命 = 半衰期 / ln2。根据现在的科学观测数据,有的存在时间极短,比如μ子(渺子),它是一种轻子,带有 -1 的基本电荷及 1/2 的自旋,质量为电子的约207倍,它的存在时间仅为0.0000022秒。再比如,自由中子的的平衡寿命也就在15分钟左右,然后就会衰变成质子、电子和反中微子。

再看看一些常风元素的平均寿命。锂-8的平均寿命为1.2秒,氚的平均寿命为17.8年,碳-14的平均寿命为8266年,铀-238的平均寿命65亿年,而地球上半衰期最长的元素是铋-209,其平均寿命为2.7*10^19年。那么铋-209是不是宇宙中寿命最长的物质了呢,还不是。

大家看一下电子,它最基本的粒子,不能产生衰变,而且电子的运动,不是通常宏观意义上的运动,而是没有轨迹可循的。从某种意义上来说,电子的寿命是无限长,没有寿命。因此,电子是宇宙中寿命最长的物质。


优美生态环境保卫者



宇宙中最长寿命的应该是宇宙本身,从奇点大爆炸产生宇宙的那一刻到我们所知道和一切事物的“熵寂”。

把宇宙一切都分成影响空间、地球、生命和人类的事物,这样你就能很容易地看到在我们生命的最后时刻什么会对我们打击最大。



我们从一切的开始开始——138亿年前产生宇宙的大爆炸开始。

这一事件产生了宇宙中已知最古老的恒星“玛土撒拉”,它距离地球大约190.1光年。

过去,这颗奇怪的恒星给天文学家带来了不少麻烦,因为据估计,它的年龄一度约为160亿年——远在宇宙诞生之前,这完全不可能。

直到2013年,科学家们才能够估计“玛土撒拉”的年龄和宇宙的年龄,使用一种新的方法,结合关于它的距离、亮度、组成和结构的数据,得出已知最古老恒星的一个非常年轻的年龄。



把所有这些因素放在一起,“玛土撒拉”的年龄就达到了145亿岁,剩余的不确定性使得这颗恒星的年龄与宇宙的年龄一致。

虽然145亿年仍比宇宙的预计诞生时间要年轻,但不确定性允许±8亿年,这意味着“玛土撒拉”的形成在137亿年前——就在大爆炸之后,尽管只是刚刚。

快进到104亿年前,宇宙第一次实现了可居住性,生命终于有了出现的机会。

话虽如此,42亿年前才能真正看到地球上产生生命,但从那时起,事情开始发生得非常快。

尽情享受吧,因为你将沉浸在宇宙死亡预测的所有细节中,包括土星环何时会衰变为尘埃,地球轨道完全失控,太阳氢耗尽。不要辜负美好时光。


军机处留级大学士


宇宙之中,寿命最长者,乃是天地,天覆地载,慈悲为怀,以其不自生而能长生。

人,倘能法天地、象日月,功德圆满,也可寿与天齐。





一真讲堂


意识


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141-143亿年是当今宇宙的可能年龄,而质子的寿命超过10^30亿年,从这个角度来说,物质可以看成是不灭的,这也许是宇宙能够持续脉动的根本原因。所以,宇宙的寿命至少要超过质子的寿命。


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