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宇宙可能被这四种终结

来源:凤凰科技 | 时间:2015-08-14 10:51:17 | 阅读:99 |  标签: 热力学 宇宙   | 分享到:

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。

宇宙可能被这四种终结

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。

宇宙可能被这四种终结

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。

宇宙可能被这四种终结

图为像M74这样的星系正在远离我们。然而,一旦宇宙到达热寂,任何地方的任何事物都是相同温度,这意味着将不会发生任何事情。每一颗恒星都将死亡,几乎所有物质都将腐烂,最终剩下的只是稀疏的粒子汤和辐射。即使这个汤的能量也会因宇宙膨胀而被时间冲走,留下万物温度只略微高于绝对零度。在这个“大冻结”(Big Freeze)情境里,宇宙将变得寒冷、死亡和空虚。在19世纪早期发展热力学理论之后,热寂似乎是宇宙终结的唯一可能性。但是100年后,爱因斯坦的广义相对论表明宇宙可能拥有一个更加戏剧性的命运。

宇宙可能被这四种终结

图为宇宙微波背景辐射。广义相对论认为物质和能量会弯曲时空。时空和物质-能量之间的关系延伸至整个宇宙。根据爱因斯坦的观点,宇宙的事物决定了宇宙本身的最终命运。这一理论预测宇宙作为整体要么膨胀要么收缩。它的大小不会维持恒定不变。1917年爱因斯坦意识到这一点,但他不愿相信这一点以至于捏造了自己的理论。1929年,美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的证据。爱因斯坦改变了心意,表示他之前坚持静态宇宙是职业生涯“犯的最大的错”。如果宇宙在膨胀,那么它之前一定比现在小。这导致了宇宙大爆炸理论:宇宙最开始是极其小的,然后瞬间快速膨胀。即使是现在我们仍可以看到宇宙大爆炸的“余晖”,也就是宇宙微波背景辐射——一种来自天空各个方向的恒定无线电波流。

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