03.07 宇宙間什麼東西壽命最長?

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我是優美生態環境保衛者,很高興能回答您提出的問題。

宇宙間什麼東西壽命最長?看似一個簡單的問題,其實要回答起來並非易事,我們不妨從宏觀到微觀一個一個來進行分析。

宇宙的壽命:根據宇宙大爆炸理論和星體觀測結果分析,目前我們的宇宙年齡已經在140億年左右。有的科學家分析,當宇宙大爆炸剩餘慣性不足以支撐宇宙物質間的萬有引力時,宇宙就會不再發生膨脹,而轉向收縮,最後又回到奇點狀態,然後再經歷爆發,新的宇宙紀元誕生髮展。即使現在宇宙不再膨脹,那麼回到奇點的時間也要140億年以上。有的科學家通過研究分析,目前宇宙的壽命還可能有240億年。屆時,宇宙將會回到奇點迎來新生。

超星系團的壽命:超星系團是除了總星系外最大的天體單元了(有的科學家把總星系認為是已觀測到的宇宙星體總和),它是由若干星系團集聚在一起構成的更高一級的天體系統,又叫二級星系團。迄今為止,我們共發現了30多個超星系團,我們銀河系就處在本超星系團內。超星系團裡面星系的分佈,呈現不均勻的特徵,星系物質較少的區域我們叫作巨洞,星系團與巨洞交織在一起,構成了我們在網上看到的諸多星系的基本圖像。一般超星系團只有兩到三個星系團,很少有超過十幾個的,它的空間範圍大約有幾千萬到幾萬萬光年。由於超星系團是宇宙的宏觀組成單元,因此它的壽命和宇宙的壽命一般是一致的。

星系團的壽命:相互之間有力學聯繫的若干個星系集聚在一起,便構成了星系集團,比如我們銀河系所在的星系團為本星系團。目前已經觀測發現到了上萬個星系團,平均每個星系團的距離為70多億光年。一般星系團的壽命也非常長,只要宇宙不消失,星系團就會一直存在,它具備星系誕生、發展、衰老和滅亡的自我運行能力。

星系的壽命:廣義上的星系,我們指的是由許數恆星系、星際塵埃等組成的運行系統,比如我們太陽系所在的銀河系。星系根據形狀可以分為橢圓星系、漩渦星系、棒旋星系和不規則星系。目前,有的科學家通過觀測到部分星系有向外散失氫氣的情形,推測出這些星系存在著衰老的狀況,比如小麥哲倫星系,不久的將來它們會被我們銀河系所吞噬。在大的星系團內這種變化屬於內部變化,而從星系本身來說,它的壽命要低於星系團。而我們的銀河系,可能在40億年之後與仙女座星系碰撞融合。

恆星的壽命:恆星的壽命一般為幾十億年到幾百億年。在其生命歷程中,恆星內部核心無時無刻地都在進行氫的核聚變反應,向外源源不斷地傳輸著光和熱。當內部氫氣消耗完之後,恆星的壽命也就走到了盡頭,小質量的恆星(如太陽),在生命的最後會發生膨脹,變為紅巨星,然後又塌縮,變成白矮星。而大質量的恆星,在生命的最後會變成紅超巨星,然後以超新星爆發的形式結束生命,最終會變成中子星或者黑洞。決定恆星壽命的因素主要就是質量大小,一般紅矮星的壽命就很長,接著依次是黃矮星、白矮星和藍矮星。

行星的壽命:影響行星壽命的因素主要有兩個,一個是行星所圍繞它運行的恆星的壽命,恆星如果壽命時間長,那麼行星壽命自然就較長。另外一個就是外來天體的影響,比如行星碰撞等,一旦遭到大行星天體的碰撞,那麼這個行星本身就可能會受到滅頂之災,嚴重的會變成幾個部分,更甚者會被分裂成無數的碎塊。一般來說,一個行星的壽命會在幾億年到幾十億年。拿地球上的生物的壽命來說,其長度和整個星球的壽命相比實在是微不足道,比如地球上壽命最長的生物為松樹等植物,壽命最長的才到幾千年。


下面進入微觀世界。

從單個粒子的壽命來看,它們的差距還是非常大的。在物理學中,對微觀粒子的平均壽命有個計算方法,就是平均壽命 = 半衰期 / ln2。根據現在的科學觀測數據,有的存在時間極短,比如μ子(渺子),它是一種輕子,帶有 -1 的基本電荷及 1/2 的自旋,質量為電子的約207倍,它的存在時間僅為0.0000022秒。再比如,自由中子的的平衡壽命也就在15分鐘左右,然後就會衰變成質子、電子和反中微子。

再看看一些常風元素的平均壽命。鋰-8的平均壽命為1.2秒,氚的平均壽命為17.8年,碳-14的平均壽命為8266年,鈾-238的平均壽命65億年,而地球上半衰期最長的元素是鉍-209,其平均壽命為2.7*10^19年。那麼鉍-209是不是宇宙中壽命最長的物質了呢,還不是。

大家看一下電子,它最基本的粒子,不能產生衰變,而且電子的運動,不是通常宏觀意義上的運動,而是沒有軌跡可循的。從某種意義上來說,電子的壽命是無限長,沒有壽命。因此,電子是宇宙中壽命最長的物質。


優美生態環境保衛者



宇宙中最長壽命的應該是宇宙本身,從奇點大爆炸產生宇宙的那一刻到我們所知道和一切事物的“熵寂”。

把宇宙一切都分成影響空間、地球、生命和人類的事物,這樣你就能很容易地看到在我們生命的最後時刻什麼會對我們打擊最大。



我們從一切的開始開始——138億年前產生宇宙的大爆炸開始。

這一事件產生了宇宙中已知最古老的恆星“瑪土撒拉”,它距離地球大約190.1光年。

過去,這顆奇怪的恆星給天文學家帶來了不少麻煩,因為據估計,它的年齡一度約為160億年——遠在宇宙誕生之前,這完全不可能。

直到2013年,科學家們才能夠估計“瑪土撒拉”的年齡和宇宙的年齡,使用一種新的方法,結合關於它的距離、亮度、組成和結構的數據,得出已知最古老恆星的一個非常年輕的年齡。



把所有這些因素放在一起,“瑪土撒拉”的年齡就達到了145億歲,剩餘的不確定性使得這顆恆星的年齡與宇宙的年齡一致。

雖然145億年仍比宇宙的預計誕生時間要年輕,但不確定性允許±8億年,這意味著“瑪土撒拉”的形成在137億年前——就在大爆炸之後,儘管只是剛剛。

快進到104億年前,宇宙第一次實現了可居住性,生命終於有了出現的機會。

話雖如此,42億年前才能真正看到地球上產生生命,但從那時起,事情開始發生得非常快。

盡情享受吧,因為你將沉浸在宇宙死亡預測的所有細節中,包括土星環何時會衰變為塵埃,地球軌道完全失控,太陽氫耗盡。不要辜負美好時光。


軍機處留級大學士


宇宙之中,壽命最長者,乃是天地,天覆地載,慈悲為懷,以其不自生而能長生。

人,倘能法天地、象日月,功德圓滿,也可壽與天齊。





一真講堂


意識


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141-143億年是當今宇宙的可能年齡,而質子的壽命超過10^30億年,從這個角度來說,物質可以看成是不滅的,這也許是宇宙能夠持續脈動的根本原因。所以,宇宙的壽命至少要超過質子的壽命。


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