当最后一颗恒星熄灭宇宙将如何终结，宇宙诞生 _睿知

宇宙将会如何终结？
大约60亿年后，地球很可能会蒸发，因为垂死的太阳会膨胀成红巨星，吞没地球。但地球只是太阳系中的一颗行星，太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一颗。哈勃体积中有几千亿个星系，那么它们的命运如何？宇宙将如何终结？科学很少关注这将如何发生，我们甚至不确定宇宙是否会达到一个明确的终点，或者只是慢慢收缩。我们对物理学的最佳理解表明，宇宙模式的存在有几种可能性，我们提供了一些如何生存的提示。关于宇宙末日的第一条线索来自热力学。宇宙的热寂并不像充满火焰的地狱，而是由于不同的热量。这听起来可能不可怕，但热寂比活活烧死更可怕。这是因为日常生活中几乎所有的东西都需要某种温差，不管是直接的还是间接的。比如你的车能跑，是因为发动机内部比外部热。您的计算机依靠当地发电厂提供的电力运行，这些电力可能来自热水或风力。然而，一旦宇宙到达热寂，任何地方的一切都处于同一温度，这意味着什么都不会发生。每颗恒星都会死亡，几乎所有的物质都会腐烂，最后留下的只有稀疏的粒子汤和辐射。就连这汤的能量也会因为宇宙的膨胀而被时间冲走，只剩下万物的温度略高于绝对零度。在这种“大冻结”的情况下，宇宙将变得寒冷、死亡和空虚。经过19世纪初热力学理论的发展，热寂似乎是宇宙终结的唯一可能。但100年后，爱因斯坦的广义相对论表明，宇宙可能有更戏剧性的命运。广义相对论认为物质和能量可以弯曲时空。而时空与物质能量的关系延伸到整个宇宙。按照爱因斯坦的观点，宇宙中的事物决定了宇宙本身的最终命运。这个理论预测宇宙作为一个整体将会膨胀或收缩。它的大小不会保持不变。爱因斯坦在1917年就意识到了这一点，但他不想太相信这一点，所以他创立了自己的理论。1929年，美国天文学家埃德温哈勃发现了宇宙正在膨胀的证据。爱因斯坦改变了主意，他说他之前对静态宇宙的坚持是他职业生涯中“最大的错误” 。如果宇宙在膨胀，那么它一定比现在小。这就引出了大爆炸理论：宇宙起初极其微小，然后瞬间迅速膨胀。即使是现在，我们仍然可以看到BIGBANG的“余辉”，即宇宙微波背景辐射——，这是一种不断从天空中各个方向流动的无线电波。宇宙的命运取决于一个非常简单的问题：宇宙会继续膨胀吗？有多快？对于一个包含正常“东西”的宇宙，比如物质和光，这个问题的答案取决于这些东西有多少。更多意味着更多的引力，这将拖累一切，减缓膨胀的速度。只要事物的数量不超过一个严格的极限，宇宙就会继续膨胀，最终经历热寂和冻干。但是如果东西太多，那么宇宙的膨胀可能会变慢，停止。然后宇宙开始收缩。收缩的宇宙会变得越来越小，越来越热，密度越来越大，最终形成一个紧凑的地狱，有点类似于颠倒的大爆炸(BIGBANG)，也就是所谓的大紧缩(BigCrunch) 。整个20世纪，天体物理学家都不确定会发生哪种情况。大冻结还是大收缩？冰还是火？他们正试图对宇宙进行普查，以查明宇宙中有多少物质。结果发现我们离严格的分界点已经很近了，导致我们的命运再次悬而未决。而这一切都在20世纪末改变了。1998年，两个相互竞争的天体物理学家小组宣布了一项惊人的发现：宇宙正在加速膨胀。正常的物质和能量做不到这一点。
这是一种新型能量存在的证据，这种能量被称为“暗能量”，其特征不同于宇宙中的任何其他能量。暗能量会撕裂宇宙。我们仍然不知道它是什么，但宇宙中70%的能量是暗能量，而且这个数字一直在增加。暗能量的存在意味着宇宙中的物质数量可能并不能决定宇宙的最终命运。相反，控制宇宙的是暗能量，暗能量加速了宇宙的膨胀。这导致大收缩理论的可能性很低。但这并不意味着大冻结会发生。还有其他的可能性。其中一个起源于亚原子粒子的世界，这可能是宇宙最奇怪的命运。听起来像科幻小说里的情节。在某种程度上，的确如此。在库尔特冯内古特的经典科幻小说《猫的摇篮》中，Ice-9是一种新形式的水冰，它有一个令人难以置信的特性：它在46摄氏度而不是0摄氏度时凝结。当ice-9晶体落入一杯水中时，周围所有的水会立即模仿晶体，因为它的能量低于液态水。冰-9的新结晶也会导致周围的水瞬间变成这样。这种连锁反应导致玻璃杯里的水——甚至全世界的海洋——形成固体冰-9 。在现实生活中，正常的冰和水也可能出现类似的情况。如果你将纯水倒入一个非常干净的玻璃杯中，并将其冷却到0度，水将变得超冷：在自然冰点以下，水将保持液态。水中没有杂质，所以不会结冰。但是如果你把一个冰晶扔进杯子里，水会很快结冰，就像冰-9一样。冰-9和超冷水似乎与宇宙的命运没有任何关系，但类似的情况可能发生在太空本身。量子力学描述，即使在完全空的真空中，仍然有少量的能量。然而，可能有其他类型的真空保持少量能量。如果这是真的，那么整个宇宙就像一杯过冷的水，只能持续到低能真空“泡沫”出现。幸运的是，据我们所知，目前还没有这样的泡沫。不幸的是，量子力学描述，如果低能真空是可能的，那么这样的真空泡沫可能不可避免地出现在宇宙的某个地方。当这种情况发生时，就像Bing-9一样，新的真空会改变周围的旧真空，泡沫会以接近光速的速度膨胀。我们将无法预测它的到来。在一个泡沫中，事情可能完全不同，它不是非常不友好的。电子、夸克等基本粒子可能具有完全不同的特性，会改写化学规则，甚至阻止原子的形成。人类、行星甚至恒星本身都可能在大变局中毁灭。在1980年的一篇文章中，物理学家西德尼科尔马
【当最后一颗恒星熄灭宇宙将如何终结，宇宙诞生】n)和弗兰克·卢西亚(Frankde Luccia)将它称为“终极生态灾难” 。雪上加霜的是，在大改变后暗能量的表现形式可能将变得有所不同。它并不会驱动宇宙加速膨胀，而是拖拽宇宙不断自我坍塌，最终迎来“大收缩” 。此外，还存在第四种可能性，在这种情形里暗能量仍然居于中心位置。不过这一理论是高度揣测性的，且可能性非常低，但也不能将其完全排除。暗能量可能比我们目前预想的更加强大，它甚至可以凭借一己之力终结宇宙，而根本不需要经过什么大改变、大冻结或是大收缩。暗能量具有一种非常奇特的性质。随着宇宙膨胀，它的密度保持恒定。这意味着随着时间推移，宇宙将产生越来越多的暗能量，从而保证不断膨胀的宇宙的密度维持恒定。这种情况非常罕见，但它并未打破任何物理学定律。然而情况还可以变得更加诡异：如果暗能量的密度随着宇宙的膨胀而增加，情况将会如何？换句话说，如果宇宙里暗能量数量的增加速度超过宇宙的膨胀速度，那将会如何？这个问题是由美国新罕布什尔州达特茅斯学院的罗伯特·查得威尔(Robert Caldwell)提出的。他将其称为“幽灵暗能量”，它将导致宇宙走向一条诡异的命运之路。如果幽灵般的暗能量真的存在，那么黑暗终将胜利——正如电影《星球大战》中警告我们的那样。目前，暗能量的密度还非常低，远低于地球上物质的密度水平，甚至低于银河系的密度水平。但随着时间的推移，幽灵暗能量的密度将持续累积并最终撕裂宇宙。在2003年发表的一篇论文里，查得威尔和他的同事构建出了一个他们称之为“宇宙末日”(cosmic doomsday)的情境。一旦幽灵暗能量的密度超过某一特定物体，这个物体就将被撕裂成碎片。首先幽灵暗能量将撕裂银河系，其中恒星散落各处。随后太阳系将被撕裂，因为暗能量的拖拽力已经超过了太阳对地球和其他公转天体的引力作用。最终在短短几分钟内地球将会爆炸。然后，原子将被粉碎，几分之一秒后整个宇宙将被撕碎。查得威尔将这种情境称为“大撕裂”(Big Rip) 。查尔维尔自己也承认大撕裂理论看上去非常“怪诞离奇”——这不仅仅是因为它听起来像超级英雄漫画里的情节。幽灵暗能量理论与一些基本宇宙理论之间存在冲突，例如物质与能量的运动速度不可超越光速的假设。基于我们对宇宙膨胀的观测以及粒子物理学的实验结果，宇宙的最终命运更有可能是大冻结，很有可能在那之后还会经历大改变和一次终极的大收缩。这是非常可怕的未来——亘古持久的冰冷空旷，在真空衰变中终结，最终迎来终极塌缩一片虚无。有没有可能逃离这样的噩梦？抑或是我们命中注定的末日？对于我们个人而言，就没有必要去担心宇宙终结。可能除了大改变之外，以上讨论的所有事都是在未来亿万年后才有可能发生的，它尚未成为一个迫在眉睫的问题。我们也不必为人类的命运担忧。如果没有发生其他变故，早在这一切发生之前，光是遗传漂变就已经足以让我们的后代变得面目全非。美国新泽西州普林斯顿高等学术研究所的物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)在1979年发表的一篇经典论文中探讨过这个问题。当时，戴森认为生命体可以自我改造适应大冻结，它认为这比逃离大收缩地狱要更容易。然而时至今日，暗能量的发现让戴森对这个问题已经不那么乐观。“如果宇宙正在加速膨胀，那真是一个坏消息。”加速膨胀意味着我们将最终失去与绝大部分星系的联系，从而极大限制我们能够获取的能量。戴森表示：“从长远来看，这是一种非常糟糕的情况。”然而情况可能会发生变化。“我们目前仍然不确定这样的膨胀是否会持续下去，因为我们尚未理解宇宙为何会加速膨胀。对此较为积极的观点是，随着宇宙变得越来越大，加速将会减慢。如果是那样，那么未来将会明朗得多。”戴森说道。可是如果宇宙膨胀没有减速呢，或者大改变即将来临，那将会如何呢？对此，一些物理学家们给出了自己的解决方案，但听上去就像一群疯子科学家的设想：要想逃离宇宙终结的命运，我们就在实验室里创建我们自己的宇宙，然后跳进去。其中一名物理学家便是美国麻省理工学院的阿兰·古斯(Alan Guth)，他是早期宇宙研究方面的专家。古斯教授表示：“我并不是说物理学定律完全暗示这是可能的。但如果它是可能的，它可能需要远远超出我们目前能够预见的高科技。此外还需要巨大的能量来创造宇宙并对其进行操控。”据阿兰表示第一步将是创造出一种密度极高的物质形式——它的密度如此之高以至于几乎可以自我塌缩成为黑洞。如果能够以恰当的方式实现这一步，并迅速清空该区域周围的其他物质，那么我们或能够迫使这一空间区域发生快速膨胀。事实上，你已经创造了一个全新的宇宙。随着该区域空间的膨胀，边界将会收缩，创造一个弯曲空间的“气泡”，气泡“里面”要比“外面”更大。古斯表示，这样的情景对于《神秘博士》的粉丝们来说可能并不陌生，这部科幻剧里的TARDIS可能是对他所提到的空间扭曲模式“非常精准的类比” 。最终，外界将完全收缩消失，新生宇宙让我们逃脱“旧”宇宙里我们将要面临的厄运。至于这是否真的可行我们目前还无法确定。古斯表示：“对此我们还不甚清楚。我们目前不确定这样做是否可行。”然而古斯指出宇宙终结以外我们还存在另一线希望——只有一丝而已。古斯是最早提出早期宇宙在极短时间内快速膨胀的科学家之一，也就是所谓的“宇宙暴涨”(inflation) 。许多宇宙学家现在相信暴涨理论是目前解释早期宇宙的最佳理论。而古斯所谓的创造新宇宙依赖于重现这样的暴涨。暴涨对于宇宙的命运会产生有趣的后果。该理论认为我们所处的宇宙仅仅是多重宇宙的一小部分，并且存在着一个永恒膨胀的“背景”，它不断制造出像我们宇宙这样的新的“口袋宇宙” 。古斯表示：“如果情况的确如此，那么即便我们知道每一个单独的口袋宇宙最终将死亡，但多重宇宙作为整体会永生，在每一个新创造的口袋宇宙里会有新生命的产生。在这样的情境里，多重宇宙作为一个整体是永恒的，至少在未来是永恒的，尽管单个口袋宇宙会不断的诞生和死亡。”也许卡夫卡的那句话是对的，他说：“有很多希望，无限多的希望——但不是我们的。”

文章插图
宇宙会以怎样的方式终结？它会在多久后发生？宇宙或许会在不断膨胀中最终迎来破灭。这一天，应该在三百亿年之后就会发生。我们都知道，宇宙，一直以来，都是人类追寻和探索的对象。广袤无垠的宇宙，一望无际的星海，这是一个何等瑰丽，又何等不可言喻的造物；曾几何时，人类在缺乏足够精度的测量工具的情况下，用神话的视角理解宇宙；因此，我们造就了无数至今脍炙人口的神仙：盘古，女娲，昊天上帝等等等等；现如今，我们用科学的视角来看待宇宙；宇宙理论，已经经历过一次“天翻地覆”的革新了。在宇宙爆炸学说出现之前，学术界普遍认为牛顿的绝对时空观，就代表了真理；什么是绝对时空观呢？宇宙没有开始，也没有终结；一切，都是恒古存在，永不改变；因此，空间是绝对的，速度是相对的，宇宙对人类来说，永远可望不可及。在这样的理论体系之内，宇宙，就谈不上有什么“寿命”可言了。毕竟，它是绝对的，静止的。后来，随着我们科技水平的不断进步，绝对时空观越来越站不住脚，于是“大爆炸学说”应运而生。这种理论是上世纪著名物理学家爱因斯坦，史瓦西等人一同推导出来的；宇宙起源于一个“奇点”的急速膨胀；随后，原子核和带电粒子的结合，形成了各种天体，逐渐造就了恒星，星系，星云等等。迄今为止，宇宙已经存在了一百三十亿年之久；奇点的膨胀，仍然无有时歇；也就是说，宇宙还处在“爆炸”之中。据本世纪初NASA从宇宙中心检测到的引力波信号来看，宇宙膨胀的速度起码有一百倍光速左右。也就是说，宇宙早晚会在不断的膨胀中破灭；而这一天，很多学者估测，是未来三百亿年。
我们的宇宙未来将如何终结？我们所有人总有一天都要面对死亡，就连天上的恒星在遥远的未来也会燃烧殆尽，星系也将消亡，甚至是物质本身在某一天也将不复存在。也许，这就是宇宙的真相，一个从诞生、不断发展演化直到消亡的宇宙。下面我将讲述人类是如何来到宇宙的整个故事，我们遥远的未来，以及这一切意味着什么。在我们的宇宙中曾经存在过的一切，以及现在所存在的所有物质，包括地球和地球上的生命都是现实的一部分。如果地球上想要诞生生命，或者说我们今天的任何一个人想要存在，那么宇宙就必须要像过去那样发展。从很多方面来看，宇宙的演化过程是可以预见的：宇宙在暴涨结束时，创造了一种热的、稠密的、充满物质和辐射的状态，然后急剧膨胀和冷却。随着宇宙的冷却，质子和中子形成，然后是原子核，再然后是中性原子。引力密度增大，产生了稠密的分子云，最终形成了第一批恒星。这些恒星燃烧完它们的燃料后死亡，将重元素再循环到宇宙中，并产生了具有复杂分子和岩石行星的下一代恒星。随着时间的推移，星系的合并、相互作用和恒星的持续形成，在宇宙中每个银河系大小的星系中创造了无数个诞生生命的机会。生命的诞生也需要一些事件以概率极低的方式发生，这样我们每个人才能拥有短暂的生命时刻。这些事件包括：控制宇宙的基本常熟和物理定律需要以目前的方式存在，我们的宇宙才能发展成今天这副模样。诞生太阳的恒星形成区域需要有正确的进化史，这样才能在适当的距离上创造一个足够质量的岩石世界，以支撑我们所知的生命进程。生命的种子需要在某种未知的情况下“生根发芽”，然后通过漫长的进化一步一步演化成我们今天在地球上看到的多样性的生命。生命本身是一个比较麻烦的概念。你是组成你的所有粒子的总和吗？这些粒子的集合并不是生命的真实身份，因为你确实存在于10年前，而今天构成你的身体、思想、骨骼和肌肉的原子，在十年前绝对不存在于你的身体里。构成你身体的粒子完全可被替换，但你还是你。然而，如果我们每个人都在这一刻死去，组成我们身体的原子将不再被替换，这些原子将重新回归大自然，它们会经过无数次的转世，成为其他生物以及无机材料的组成部分。确实，地球上的生命总有一天会走到尽头，因为在太阳系遥远的未来，太阳的核聚变会加剧，温度升高，导致地球表面海水被蒸发沸腾，以至于没有任何液态水，地球的环境也将变得和目前的金星十分相像。在这之后，太阳本身会膨胀成一颗红巨星，剧烈的核心氦聚变会吹散外壳，核心收缩为一颗白矮星（恒星的尸体）。在目前的宇宙中虽然还有很多的恒星尚未形成，恒星形成的过程可能会持续数万亿年，但在某一刻，形成新恒星可用的燃料也将被耗尽。届时等待宇宙的将是恒星的熄灭，星系收缩，大量的恒星残骸会被从星系中喷射出去，在宇宙岛屿之间的无尽深渊中徘徊。除了原子本身固有的量子运动以外，宇宙中的一切将会冷却到一个任意接近绝对零度的温度。在更长的时间尺度上，黑洞也会蒸发，形成一个冻结的、空无一物的宇宙。这就是所谓的宇宙“热寂” 。关于宇宙的命运虽然还有其他可能性的推测，如暗能量随时间增加导致大撕裂、引力重新掌控宇宙，导致宇宙重新坍缩，导致大收缩、以及宇宙的循环模型，但是热寂（也称为大冻结）似乎是目前宇宙数据所支持的宇宙命运。这就是宇宙告诉我们的关于它自己的故事，至少到目前为止是这样。这是我们能够拼凑出的最好的故事，关于我们在哪里，我们是什么，以及一切可能的命运是什么。知道我们地球上的生命都会灭绝，甚至是整个宇宙中的事物都将不复存在，会让人觉得担心吗？其实并不会，很少有人会因为未来地球生命灭绝而感到生活受到任何影响，我们每天还是要努力的工作赚钱买房子，结婚生子。因为我们人类个体的生命时间非常短暂，在地球、太阳、宇宙面前只不过是一眨眼的功夫。所以我们现存的每个生命、每一个人都不会因为末日的到来而受到牵连。而且死亡不是无尽的黑暗深渊，不是可怕的黑色虚无，也不是生活在恐惧中的东西。不存在、死亡是对其自然状态的回归。如果我们认为虚无是美好事物的缺失，这对我们来说是可怕的，但我更倾向于认为虚无是空间的虚无，它本身就是整个宇宙的本质。就我们所知，时空和其中的一切都完全符合自然宇宙的所有法则。物质的存在是有限的：它受限于我们的寿命，就像所有东西的寿命都是有限的一样。它在空间上受到我们所能到达、看到或感知的距离的限制，这也适用于所有曾经存在过的事物。然而，宇宙作为一个整体似乎是无限的，虽然它可能是有限的空间或时间，但宇宙以一种方式，远远超出了我们所能观察到的范围。在空间和时间的宏伟蓝图中，我们可以选择我们所做的事情，以及我们如何影响我们所接触到的一切。没有任何一件事会永远持续下去，但这并不意味着我们不能充分利用我们目前所拥有的时间。无论我们现在所知道的一切在消逝后还会剩下什么，你和我都将称为宇宙的一部分，我们的存在将被书写在时空的结构上，永远无法被抹去。我们身体中所存在的能量和信息，一直都会存在于我们的宇宙中，不会消亡。

文章插图
宇宙如何终结北京时间8月14日消息，据国外媒体报道大约60亿年后，地球很可能被蒸发，因为届时垂死的太阳将膨胀成一颗红巨星吞没地球。但地球只是太阳系里的一颗行星，太阳只是银河系里几千亿颗恒星中的一颗，整个可观测宇宙里存在几千亿个星系，那么它们的命运是什么呢？宇宙将如何终结？科学很少关注于这将如何发生，我们甚至不确定宇宙是否会到达一个确定的终点，或者就是慢慢缩小。我们对物理学最好的理解表明宇宙模式可能存在几种可能性，这将提供某些我们将如何存活的暗示。有关宇宙终结的第一个线索来自热力学。宇宙的热死亡并不是火焰的地狱，而是死于不同差异的热。这听上去可能并不令人害怕，但热寂比活活烧死更糟糕。这是因为几乎日常生活的一切事物都需要某种温度差异，无论是直接的还是间接的。例如，你的汽车能够跑动是因为发动机内部比外部更热。你的电脑依靠当地电厂提供的电运行，而电可能来源于加热水或者风力发电。

文章插图
宇宙将如何终结?什么时候会发生?我想说的是，大冻结的情况是最有可能的，因为宇宙一直在膨胀，永远，永远，永远，直到只剩下亚原子粒子。我不是这个领域的专家，这里有很多答案比我更好地解释宇宙死亡，所以我将采取不同的答案，并给你一个假设的方式，地球和宇宙将结束。我已经在这个问题中写下了这个答案:假设的情景:我们的世界和宇宙在未来的命运是什么，它将如何发生?我把答案复制粘贴到这里。来源:谷歌，遥远未来的时间线，遥远未来的时间线(diff one)，宇宙死亡时钟(视频)关于宇宙的最终命运，有相当多的场景，其中大多数都说它将会终结，尽管有一种理论认为宇宙将会永远持续下去。我不会谈论人类将如何进步，只是谈论对地球和宇宙的影响。在这种情况下，我将选择大冻结的情况，因为这是最有可能的情况。我将会讲述在地球和宇宙中可能发生的重要事件。准备好了吗?我们走吧! !一千年后到一千年过去的时候，我们的大多数语言将会消失，被遗忘，再也不会被说。任何幸存下来的语言都会发生巨大的变化，对我们来说听起来都不一样了，我们现在使用的语法和单词也会在这个时代消失，就像我们看待莎士比亚的英语一样。2000年以后全球变暖仍将继续，地球温度将上升8摄氏度。格陵兰岛的冰盖和冰川大部分都融化了，海平面上升了6米，这对低洼贫穷国家来说可能是灾难性的。一万三千年(一万三千年)之后地球的轴向倾斜将会逆转，并随之改变季节。北半球的冬天从6月开始。由于赤道以上的陆地更多，北半球将遭受极端天气的影响。要么我们与之共存，要么人类开始向南半球迁移。二氧化碳水平正在缓慢下降。根据卡特的末日论调，人类有95%的可能性灭绝，尽管在这种情况下，我认为这可能是错误的。两万年后切尔诺贝利再次变得适宜居住。Yayyyyy !我只是想把这个留在这里。两万五千年(两万五千年)之后阿雷西博信息收集了1974年11月16日发送的无线电数据，到达了它的目的地——位于银河系较远一侧的球状星团梅西耶13 。任何设法接收到这条信息的外星种族都会知道他们并不孤单。我们在25000年后才会收到回复信息。由于气候变暖，火星上的北极冰帽将会消退。如果火星上的人类殖民者还存在的话，他们可以向北扩张。三万年(三万年)后所有以裂变为基础的增殖反应堆储备都耗尽了，迫使人类转向另一种能源。五(五万)年后尼亚加拉大瀑布可能已经侵蚀了伊利湖剩下的32公里并消失了。全球气温将再升高2摄氏度，格陵兰岛的所有冰将完全融化。Berger和Loutre认为，尽管全球变暖，地球仍进入了另一个冰河时代。这个冰川期可能会因为化石燃料的持续燃烧而推迟。如果有外星人回复，我们现在已经收到阿雷西博的回复了。八万五千年后到那时，我们可以有把握地认为世界已经完全改变了。如果人类没有被消灭，那么任何一个国家、宗教或生活方式都将是不一样的。会有新的派系，或者希望有一个没有国家的世界联合政府。像犹太教和基督教这样长期存在的宗教可能会被遗忘，被新的宗教所取代，或者宗教可能不复存在。