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第11章 宇宙毁灭(2 / 3)

一切事物最终都要结束。但这是否包括宇宙本身?如果是这样,如何结束?又是什么时候?也许很难想象一场大到足以影响整个存在的灾难。

大约138亿年前,空间和时间从一个极其密集的奇点爆发出来,这一事件被称为宇宙大爆炸。宇宙从那一刻起迅速膨胀,物质冷却并凝结成星系以及它们所包含的所有恒星和行星。

但宇宙仍在膨胀,而且速度越来越快,这要归功于一种神秘的力量,科学家们称之为 “暗能量”。正如这个名字所暗示的那样,科学家们对这种力量的工作原理或为什么它将一切事物推离其他事物知之甚少,但它对宇宙的最终命运有一些相当重大的影响。其结果如何,取决于研究人员如何调整模型中的数字。

根据对宇宙演化的最佳模型,最可能出现的情况是所谓的“大冻结”。如果暗能量一直在加速宇宙的膨胀--而且计算表明它将如此--那么宇宙将面临一个缓慢的死亡,这种死亡会持续长达数年。这个深不可测的数字是一个1后面跟着100个0。

如果能在数十亿年内快进地观看一片天空,星星会开始变红,然后完全消逝。这是因为不断膨胀的宇宙会将它们的光的波长向光谱的红色端延伸得越来越远,然后使眼睛完全看不到它们。

当然,即使你看不到它们,遥远的恒星和星系仍然会存在--至少在几万亿年内。但是一段时间后,膨胀会稀释漂浮在太空中的尘埃和气体,直到没有足够的物质集中在任何一个区域来推动新星的诞生。由于没有更多的恒星诞生,恒星最终会燃烧殆尽,最后将死亡。

于是,宇宙的“衰退期”开始了,从现在起大约100万亿年。到这时,只有白矮星、中子星和黑洞存在,但这些也将逐渐消失--白矮星和一些中子星将慢慢冷却成看不见的惰性黑矮星,而其他中子星将坍缩成黑洞。到了10 tredecillion(一个1后面有43个0),除了黑洞之外就没有其他东西了。而且,即使这些黑洞也不是永恒的--正如霍金所预测的那样,黑洞会慢慢释放出辐射,直到最终蒸发。

在大约1古戈尔年之后,一旦所有的黑洞也消失了,宇宙就会进入它的最后时代--黑暗时代。光和物质是遥远的记忆,剩下的松散粒子将过着最孤独的生活,很少有机会在彼此的一光年内呼啸而过,更不用说互动了。而其他的事情将永远不会发生,直到永远。

一个类似的情景导致了一个更戏剧性的死亡,而且要快得多。在这个模型中,暗能量不只是以稳定的速度加速宇宙的膨胀,它还以指数形式加速,最终将现实的结构撕裂--这种结局被称为“大撕裂”。

我们所能看到的太空距离有一个物理极限,即使你有最强大的望远镜。这个限制是由光速决定的--在某一点上,天体太远了,它们的光线没有足够的时间到达地球。这个区域被称为可观测的宇宙。

在“大撕裂”模型中,指数级加速的膨胀将越来越多的天体推到该边界之外,这意味着可观测的宇宙在不断缩小。任何两个距离超过这个边界的天体,都不能再通过基本力,如引力或电磁力,来影响对方。

随着这个距离的缩小,宇宙的大尺度结构将开始崩溃--随着引力的影响缩小,它将无法将星系团固定在一起,它们将开始瓦解。最终,同样的情况将发生在星系本身,使恒星自行漂移。后来,宇宙事件视界将缩小到超出单个恒星系统的规模,这意味着行星将不再被束缚在它们围绕恒星的轨道上。

在存在的最后几分钟,该事件视界将缩小到比分子的规模还要小,破坏了将物质固定在一起的力量,粉碎了恒星、行星和它们上面的一切。最后,那些松散的原子本身将被逐个粒子撕碎。最后的受害者是时空结构本身。

提出这个模型的科学家预测,如果它真的发生,宇宙大约还有220亿年的寿命。不过值得庆幸的是,其他科学家认为这种情况所涉及的参数并不现实,所以发生的可能性比本列表中的其他一些想法要小。