热寂理论:宇宙将如何消亡
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2024-05-08 00:52:06
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原标题:热寂理论:宇宙将如何消亡

宇宙因冻结而消亡,当所有的热量和能量都均匀地分布,在难以理解的广袤距离上时,用它来形容这一天再合适不过了。此时,宇宙的最终温度将徘徊在绝对零度之上。

宇宙大爆炸的加速膨胀,大约 138 亿年前,宇宙在大爆炸中诞生,此后一直在膨胀。

直到几十年前,这种膨胀似乎终将结束。天文学家的测量结果表明,宇宙中有足够的物质可以克服膨胀并逆转这一过程,从而引发所谓的大紧缩。

在这种情况下,宇宙将重新坍缩为一个无限致密的奇点,就像它最初出现时那样。也许这个过程甚至会引发另一次大爆炸。

超大质量黑洞的艺术想象图

热寂理论是猜想宇宙终极命运的一种假说,源于19世纪,发展于20世纪。根据热力学第二定律,作为一个孤立的系统,宇宙的熵会随着时间的流逝而增加,也就是由有序走向无序。

当所有的质子都已完成衰变后,宇宙中就只剩黑洞和轻子;当所有的黑洞蒸发以后,所有的物质都衰变为光子和轻子,宇宙进入低能状态,量子事件将成为宇宙的主宰。这种状态称为热寂。

我们会消失,但大爆炸与大坍缩的循环可以无限重复。此后的几年里,暗能量的发现让我们失去了永恒重生的机会。

1998 年,两个独立的天文学家小组宣布,他们测量到了遥远宇宙中特殊的爆炸恒星,称为 Ia 型超新星,是计算距离的 "标准烛光"。

他们发现,这些本应具有相同内,在亮度的遥远恒星比预期的要暗淡,因此也比预期的要遥远。某种神秘的力量正在从内部把宇宙推开。

这种暗能量现在被认为占宇宙质量的大约 69%,而暗物质大约占另外的 26%。正常物质,人类、行星、恒星和其他任何你能看到的东西,只占宇宙的 5%左右。

暗能量最重要的影响是,宇宙的膨胀速度永远不会减慢。它只会加速膨胀。

宇宙的热死亡,几十年的观测结果证实了研究人员的发现。现在,所有迹象都表明,宇宙将经历漫长而孤独的死亡,向着无穷远的方向渐行渐远。这种命运的科学术语是 "热死亡"。

但在此之前,一切都将相当荒凉。就在 "几万亿年后",宇宙将急剧膨胀,以至于从我们的银河系看不到遥远的星系,因为银河系早已和它的邻居们融合在一起了。

最终,从现在开始的 100 万亿年后,所有恒星的形成都将停止,从而结束自我们的宇宙刚刚形成不久就开始的恒星时代。

很久以后,在所谓的退化时代,星系也将消失。恒星残骸将分崩离析。所有剩余的物质都会被锁在黑洞里

事实上,黑洞将是我们所知的宇宙中 最后幸存的哨兵.在黑洞时代,它们将是仅存的 "正常 "物质。但最终,即使是这些巨人也会消失。

霍金预言,黑洞通过向宇宙释放粒子而慢慢蒸发。首先,较小的太阳质量黑洞会消失。到了未来的一亿年(1后面加100个零),霍金辐射甚至会杀死超大质量黑洞。

在这最后的宇宙 "黑暗时代 "里,普通物质将不复存在,其持续时间将远远超过之前的一切。

热力学第二定律告诉我们,在这个时间框架内,所有能量最终都将均匀分布。宇宙将稳定在最终的静止温度,即绝对零度之上,也就是最冷的温度。

如果这个未来看起来黑暗而令人沮丧,那么请放心,地球上的每一个人都会在我们担心这个问题之前死去很久。

事实上,在这万亿年的时间尺度上,即使是我们整个物种的存在,也不过是无限黑暗的冬天来临之前的一缕阳光。

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