關(guān)于宇宙最迷人的事情之一就是我們真正知道的是多么的少沈撞。就像我們想知道死后會(huì)發(fā)生什么一樣缠俺,科學(xué)已經(jīng)問(wèn)及只要人類能夠思考這些概念凰盔,宇宙將如何終結(jié)落剪。真正令人著迷的是科學(xué)界產(chǎn)生了多少理論——以及其中一些理論的差異有多大呢堰。
1、大緊縮
關(guān)于宇宙起源的最著名理論是大爆炸贺纲,其中所有物質(zhì)最初都作為一個(gè)奇點(diǎn)存在,一個(gè)在虛無(wú)的深淵中無(wú)限密集的點(diǎn)乖杠。然后有什么東西讓它爆炸了墨状。物質(zhì)以難以置信的速度向外膨脹,最終形成了我們今天看到的宇宙。
正如您可能已經(jīng)猜到的那樣,大收縮是大爆炸的對(duì)立面臼氨。所有在宇宙邊緣向外膨脹的物質(zhì)都受到我們宇宙引力的影響。根據(jù)這一理論即硼,重力最終會(huì)導(dǎo)致這種膨脹減慢到停止并開(kāi)始收縮的程度呀狼。收縮會(huì)將所有物質(zhì)(行星、恒星、星系、黑洞——一切)帶回中心,直到它再次變成無(wú)限密集的奇點(diǎn)垦藏,消滅一切厚掷。然后我們將面臨與大爆炸前宇宙相同的條件——宇宙中的所有物質(zhì)都凝聚成一個(gè)無(wú)窮小的點(diǎn)。
然而,根據(jù)目前的知識(shí),這不太可能發(fā)生,因?yàn)槲覀冏罱l(fā)現(xiàn)宇宙似乎正在加速膨脹。
2、宇宙不可避免的熱寂
將熱寂視為大擠壓的完全對(duì)立面贬循。在這種情況下奇适,引力不足以克服膨脹,所以宇宙只會(huì)繼續(xù)呈指數(shù)膨脹芦鳍。星系像孤獨(dú)的戀人一樣漸行漸遠(yuǎn)嚷往,它們之間包羅萬(wàn)象的黑夜變得越來(lái)越寬廣。
宇宙遵循與任何熱力學(xué)系統(tǒng)相同的規(guī)則柠衅,它們都以相同的方式結(jié)束:熱量均勻分布皮仁。如果我們將其外推到我們的宇宙,我們最終會(huì)發(fā)現(xiàn)所有物質(zhì)都均勻地分散在整個(gè)宇宙中——在寒冷菲宴、黑暗魂贬、無(wú)聊的霧中。最終裙顽,星星將全部熄滅,一顆接一顆宣谈,剩下的能量將不足以點(diǎn)燃新的星星愈犹。最終,整個(gè)宇宙都將陷入黑暗。物質(zhì)仍將存在漩怎,但以粒子形式存在勋颖,其運(yùn)動(dòng)將完全隨機(jī)。宇宙將處于一種平衡狀態(tài)勋锤,這些粒子將在不交換能量的情況下相互反彈饭玲。我們將只剩下虛無(wú)中的粒子。
3叁执、通過(guò)黑洞熱寂
根據(jù)一個(gè)流行的理論茄厘,宇宙中的大多數(shù)物質(zhì)都圍繞著黑洞運(yùn)行√竿穑看看星系次哈,它幾乎包含一切,并且在它們的中心有超大質(zhì)量黑洞吆录。黑洞理論的很大一部分涉及恒星甚至整個(gè)星系落入黑洞事件視界時(shí)的蠶食窑滞。
在一個(gè)有限的宇宙中,這些黑洞最終會(huì)吞噬掉大部分物質(zhì)恢筝,我們將留下一個(gè)黑暗的宇宙哀卫。每當(dāng)一個(gè)物體被拉到足夠靠近黑洞以釋放能量時(shí),就會(huì)時(shí)不時(shí)地發(fā)出一道閃光撬槽,幾乎就像閃電一樣此改,然后它又會(huì)變黑。最終恢氯,我們將只剩下深淵中的重力井带斑。質(zhì)量更大的黑洞會(huì)吞噬質(zhì)量更小的黑洞,變成更大勋拟、質(zhì)量更大的黑洞勋磕。但是,這仍然不是宇宙的最終狀態(tài)敢靡。隨著時(shí)間的推移挂滓,黑洞會(huì)蒸發(fā)(失去質(zhì)量),因?yàn)樗鼈儠?huì)發(fā)出所謂的“霍金輻射”啸胧。所以在最后一個(gè)黑洞死亡后赶站,我們將留下均勻分布的亞原子霍金輻射粒子。
4纺念、時(shí)間的盡頭
如果有什么是永恒的贝椿,那肯定是時(shí)間。不管有沒(méi)有宇宙陷谱,時(shí)間都得繼續(xù)前行烙博。否則瑟蜈,將無(wú)法辨別這一時(shí)刻和下一時(shí)刻。但是渣窜,如果時(shí)間失去動(dòng)力并凍結(jié)怎么辦铺根?如果沒(méi)有更多的時(shí)刻呢?只是同一時(shí)刻乔宿。永遠(yuǎn)位迂。
假設(shè)我們生活在一個(gè)永無(wú)止境的宇宙中。在無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)详瑞,任何可能發(fā)生的事情都有 100% 的可能性發(fā)生掂林。如果你有永生,同樣的悖論也會(huì)發(fā)生蛤虐。你活的時(shí)間是無(wú)限的党饮,所以任何可能發(fā)生的事情都一定會(huì)發(fā)生(而且會(huì)發(fā)生無(wú)限次)。因此驳庭,如果你永遠(yuǎn)活著刑顺,你以某種方式永久喪失行為能力的幾率將達(dá)到 100%,你將永遠(yuǎn)在黑暗的太空中翻滾饲常。因?yàn)檫@搞亂了很多試圖預(yù)測(cè)我們宇宙結(jié)果的計(jì)算(比如暗能量背后的數(shù)字)蹲堂,科學(xué)家們提出了其他理論:時(shí)間本身最終必須停止。
假設(shè)你還活著經(jīng)歷過(guò)這種情況(數(shù)十億年后贝淤,在地球消失很久之后)柒竞,你永遠(yuǎn)不會(huì)意識(shí)到有什么不對(duì)勁。時(shí)間會(huì)慢慢停止播聪,據(jù)科學(xué)家說(shuō)朽基,“然后一切都會(huì)凍結(jié),就像瞬間的快照离陶,永遠(yuǎn)稼虎。”?但它不會(huì)真的永遠(yuǎn)招刨,因?yàn)闀r(shí)間根本不會(huì)向前移動(dòng)霎俩。只是那一瞬間。你永遠(yuǎn)不會(huì)死沉眶。你永遠(yuǎn)不會(huì)變老打却。這將是一種偽永生。但你永遠(yuǎn)不會(huì)知道谎倔。
5柳击、大反彈
Big Bounce 與 Big Crunch 相似,但更為樂(lè)觀片习。想象一下同樣的場(chǎng)景:重力減緩了宇宙的膨脹腻暮,并將一切凝聚回一個(gè)點(diǎn)彤守。在這個(gè)理論中,這種快速壓縮的力量足以引發(fā)另一次大爆炸哭靖,宇宙重新開(kāi)始。在這個(gè)模型中侈离,東西并沒(méi)有真正被銷毀试幽,只是“回收”。
物理學(xué)不喜歡這種解釋卦碾,所以一些科學(xué)家聲稱铺坞,也許宇宙并沒(méi)有完全回到奇點(diǎn)。相反洲胖,它靠得很近济榨,然后被一種類似于將球從地板上彈開(kāi)時(shí)排斥球的力所排斥。這種“大反彈”與大爆炸非常相似绿映,理論上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的宇宙擒滑。在這個(gè)振蕩宇宙理論中,我們的宇宙可能是一個(gè)系列中的第一個(gè)宇宙叉弦,也可能是第 400 個(gè)宇宙丐一。沒(méi)有辦法告訴。
6淹冰、大撕裂
無(wú)論世界如何終結(jié)库车,科學(xué)家們都覺(jué)得有必要使用(低估得可怕的)“大”這個(gè)詞來(lái)形容它。在這個(gè)理論中樱拴,一種稱為“暗能量”的看不見(jiàn)的力量正在導(dǎo)致我們觀察到的宇宙加速膨脹柠衍。最終,加速度變得如此之快晶乔,就像曲速因子為 9 的企業(yè)號(hào)一樣珍坊,它無(wú)法承受更多,將自己撕裂成虛無(wú)瘪弓。
這個(gè)理論最可怕的部分是垫蛆,雖然大多數(shù)這些場(chǎng)景發(fā)生在恒星燃燒殆盡并且什么都沒(méi)有留下很久之后,但大撕裂計(jì)劃(最早估計(jì))再過(guò) 160 億年就會(huì)發(fā)生腺怯。在宇宙存在的這個(gè)階段袱饭,行星(理論上還有生命)仍然存在。而這場(chǎng)全宇宙范圍的災(zāi)難可能會(huì)把它們活活燒死呛占,撕成碎片虑乖,或者把它們喂給生活在宇宙之間的太空獅。這是任何人的猜測(cè)晾虑。但這肯定是一種比大多數(shù)人預(yù)期的緩慢熱死更猛烈的死亡疹味。
7仅叫、真空亞穩(wěn)態(tài)事件
該理論基于宇宙存在于根本上不穩(wěn)定狀態(tài)的想法。如果你看一下量子物理粒子的值糙捺,就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的宇宙正處于穩(wěn)定的邊緣诫咱。一些科學(xué)家推測(cè),從現(xiàn)在起數(shù)十億年后洪灯,宇宙將翻到邊緣坎缭。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),在宇宙的某個(gè)時(shí)刻签钩,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)氣泡掏呼。將其視為另一個(gè)宇宙(盡管它實(shí)際上是具有不同屬性的同一個(gè)宇宙)。這個(gè)泡泡會(huì)以光速向四面八方膨脹铅檩,把它接觸到的一切都抹去憎夷。最終,這個(gè)泡沫將毀滅宇宙中的一切昧旨。
但別擔(dān)心:宇宙仍會(huì)存在拾给。物理定律會(huì)有所不同,甚至可能存在生命臼予。但是宇宙不會(huì)是我們可以理解的任何東西鸣戴。科學(xué)家們認(rèn)為這可能會(huì)更無(wú)聊粘拾,甚至假設(shè)為了生命的存在窄锅,宇宙可能必須存在于那個(gè)邊緣。
8缰雇、時(shí)間障礙
如果我們嘗試計(jì)算多元宇宙中的概率(那里有無(wú)限的宇宙入偷,每個(gè)宇宙都略有不同),我們會(huì)遇到與無(wú)限時(shí)間宇宙相同的問(wèn)題:一切都有 100% 的概率發(fā)生械哟。為了解決這個(gè)問(wèn)題疏之,科學(xué)家們?nèi)×擞钪娴囊徊糠植⒂?jì)算它的概率。這使得計(jì)算成功暇咆,但它們繪制的邊界總是在樣本的外邊緣切斷宇宙的各個(gè)部分锋爪,就像你在美國(guó)地圖上畫一個(gè)圓圈可能會(huì)切斷德克薩斯州的部分區(qū)域一樣。
因?yàn)槲锢矶稍跓o(wú)限多元宇宙中沒(méi)有意義爸业,所以這個(gè)模型唯一有意義的方法是該邊界是否是真實(shí)的物理邊界其骄,任何東西都無(wú)法擴(kuò)展。根據(jù)物理學(xué)扯旷,在未來(lái) 37 億年的某個(gè)時(shí)候拯爽,我們將跨越那個(gè)時(shí)間障礙,宇宙將為我們終結(jié)钧忽。
現(xiàn)在毯炮,我們很可能還沒(méi)有對(duì)物理學(xué)的理解來(lái)準(zhǔn)確描述這種現(xiàn)象逼肯,但這確實(shí)是一個(gè)可怕的前景。
9桃煎、它不會(huì)(因?yàn)槲覀兩钤谝粋€(gè)多元宇宙中)
在具有無(wú)限宇宙的多元宇宙場(chǎng)景中篮幢,這些宇宙可能會(huì)突然出現(xiàn)或消失。他們可以從大爆炸開(kāi)始为迈。我們的世界可能會(huì)以大擠壓洲拇、熱寂、大撕裂甚至大腳而告終(神秘動(dòng)物學(xué)家發(fā)出的“我們?cè)缇透嬖V過(guò)你”的呼喊會(huì)回蕩到永恒)曲尸。但這并不重要:在多元宇宙中,我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個(gè)男翰。盡管它可能會(huì)爆炸并向我們所關(guān)心的宇宙之間的空隙射出彩虹另患,但更大的“宇宙”仍將存在。宇宙是存在的任何事物蛾绎。因?yàn)橥饷嫒匀挥形镔|(zhì)昆箕,我們?nèi)匀粫?huì)有一個(gè)宇宙和存在。
盡管在其他宇宙中時(shí)間本身可能會(huì)耗盡租冠,但在多元宇宙中鹏倘,新的宇宙一直在誕生。根據(jù)物理學(xué)顽爹,新宇宙的數(shù)量永遠(yuǎn)多于舊宇宙纤泵,所以理論上宇宙的數(shù)量是在增加的。
10镜粤、永恒宇宙
宇宙一直存在——而且永遠(yuǎn)存在——的古老觀念捏题。這是人類創(chuàng)造的關(guān)于宇宙本質(zhì)的第一個(gè)概念,但這個(gè)理論有一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)肉渴,聽(tīng)起來(lái)更嚴(yán)肅一些公荧。
大爆炸的奇點(diǎn)不是時(shí)間本身的開(kāi)始,時(shí)間可能以前就存在過(guò)(之前的永恒)同规,奇點(diǎn)和由此產(chǎn)生的爆炸可能是兩個(gè)膜(空間的片狀結(jié)構(gòu))碰撞的結(jié)果在更高的存在層面上形成)循狰。在這個(gè)模型中,宇宙是循環(huán)的券勺,并且會(huì)永遠(yuǎn)膨脹和收縮绪钥。
我們有可能在未來(lái) 20 年內(nèi)確定——我們有一顆衛(wèi)星(普朗克衛(wèi)星)測(cè)量空間背景輻射的模式,這是關(guān)于宇宙起源的著名理論所預(yù)測(cè)的朱灿。這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程昧识,但一旦我們有了這種輻射模式,我們就可以更好地了解我們的宇宙是如何開(kāi)始的——以及它將如何結(jié)束盗扒。
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