想找点刺激?不如思考一下宇宙的终极命运,这绝对够让人彻夜难眠了。 以下为宇宙可能终结的五种设想,让我们一起看看“万物”如何变成“一无所有”。
先从经典的“默认模式”开始。如果我们对宇宙的认识基本正确,并且宇宙中的物质与能量如过去数十亿年般运行,这就是最有可能的未来。当然,我们对宇宙的了解可能存在谬误,宇宙的构成和运作也可能随时间演化。但如同气象学家在直播前匆匆预测周末天气,这种假设是基于现有数据的最佳推测。 宇宙正在膨胀。20世纪90年代末,两组天文学家独立发现膨胀在加速,这一结果令他们震惊。驱动膨胀的未知力量被称为“暗能量”,时至今日,我们仍不清楚它究竟是什么,但知道它的作用:让宇宙的膨胀永不停歇。 这种加速膨胀将所有物质越推越远。当前,我们的可观测宇宙半径约为450亿光年,但任何距离超过130亿光年的星系早已无法触及。它们以超光速远去,其光逐渐消失,最终从视野中完全隐去。 随着暗能量的作用,尽管宇宙规模增大,可观测范围却不断缩小。所有未被引力束缚在银河系内的物体最终将被拉走。仅剩本地星系群的一小部分得以存留,其中包括仙女座和三角座星系。如果你钟爱某个更遥远的星系,现在最好提前告别。 漫长的时间后,星系分崩离析,恒星与行星因引力相互作用进入紊乱轨道。更久远的未来,宏观物体将通过量子隧穿蒸发殆尽,黑洞也因霍金辐射逐渐缩小。 约10^100年后,宇宙将化为亚原子粒子的稀薄海洋,朝着绝对零度不断冷却。这就是“热寂”,更确切地说,是热量的死亡。温度差消失,热力学停止运作,生命的存在也随之终结。
虽然热寂图景显得不可避免,但基于暗能量强度恒定的假设。过去二十年的测量却暗示,暗能量可能随时间增强。这种情况虽未成定论,但足以令人不安。如果暗能量不断增强,我们称之为“幻影暗能量”。 这种情况下,宇宙膨胀速度将加剧,进入“宇宙撕裂”阶段。几亿年内,银河系会分裂,太阳系解体,直到分子、原子,甚至基本粒子都被撕裂。 更可怕的是,空间本身会被破坏。任意两点之间的距离会变得无限,时空的规则完全瓦解。尽管科学家对该理论仍存疑,但其可能性足以令人敬畏。
继续膨胀并非唯一可能。若暗能量衰减,膨胀减速甚至逆转,宇宙将进入“大坍缩”阶段。 宇宙的网状结构会收缩,星系相撞,温度与压力上升,物质变为等离子体,原子和原子核被压碎,亚原子粒子进入高能状态。至于接下来的情景,则因量子引力等未解之谜而难以预测。或许宇宙会反弹,或许会化为无限密度的引力奇点。
宇宙可能在一瞬间解体。量子真空可能并非最稳定状态,而是处于亚稳态。若随机的量子波动触发真空跃迁,整个宇宙将迅速崩解,新的宇宙规则完全颠覆现有的物理法则。 这一过程发生于光速,无任何预兆。我们的世界瞬间消失,取而代之的是完全陌生的存在。 (示意图)
罗杰·彭罗斯提出了“共形循环宇宙学”理论:宇宙的最终状态或许会连接到下一个宇宙的大爆炸。 假设所有粒子最终转化为光子,宇宙会变成一片无特征的时空,继而成为新宇宙的起点。尽管此理论几乎违背物理学,但它为终极命运提供了另一种有趣的可能。 虽然我们无法验证这些理论,但对宇宙终结的思考本身已足够让人心驰神往。 |
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