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宇宙灭绝前的最后一瞬间,令人震惊的事件将会发生

2016-07-13  天童老僧

宇宙灭绝前的最后一瞬间,令人震惊的事件将会发生

2016-07-12 15:44

宇宙灭绝前的最后一瞬间,令人震惊的事件将会发生

在道格拉斯·亚当斯的著名科幻小说《宇宙尽头的餐馆》中,作者描绘了那些腰缠万贯的富豪们乘坐豪华得吓死人的宇宙飞船,从各个时空赶到宇宙尽头的餐馆,在时间弯曲防护盾力场的保护下,一边品尝美食,一边欣赏即将到来的宇宙末日璀璨。尤其令人印象深刻的,是那头向客人自荐自己身上各个部位肉质鲜嫩的牛状四蹄动物,以及为返税而暂时死亡一年的灾难地带摇滚乐队明星迪西亚托。在亚当斯的描述中,宇宙的毁灭是艳丽的、壮观的、狂暴的、伟大的,光子风暴在餐馆四周聚合成涡流,准备将最后的红热恒星撕个粉碎。当然宇宙的毁灭在文学上尽可以随意描述,而在现实世界,科学家们则通过数学模型和理论猜想为我们描绘宇宙可能的最后归宿。

宇宙第一种可能的归宿是趋于热寂。宇宙无限膨胀下去,所有的恒星都燃尽最后的火焰,所有有效能量全都转化为热能,所有物质温度达到热平衡,再没有任何可以维持运动或是生命的能量存在。在这个过程中,宇宙将经历行星、恒星脱离轨道、质子衰变、黑洞崩溃、光子时代等过程,在10^1000年后,宇宙进入低能的热寂状态,量子事件将会取代其他微观活动成为宇宙的主宰。也有一种说法称,量子隧穿效应导致的核聚变会使小于铁的物质融合成铁56,而自发裂变和核衰变也会使大于铁的物质衰变成铁,宇宙在10^1500年将完全成为冰冷的钢铁的世界。

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第二种可能的归宿是大坍缩,宇宙重回最初的奇点状态,开始又一次的大爆炸。在这种情况下,宇宙的膨胀将逐渐减慢,所有星系在引力的作用下开始收缩。一种观点认为时间将会倒流,所有的历史都将反向演绎,过去变成未来,人生从老年开始,逐步回到婴儿时代。这种简单的时光倒流理论无疑是荒谬的,于是有人指出,人们并不会感受到这种过程,即使宇宙已经处于坍缩的过程中,我们依然无法得知它是在坍缩,时间不会逆向回流。

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实际的大坍缩可能复杂得多,在星系逐渐靠拢的过程中,同样伴随着时间不可逆地流向未来。如果人类那时还未自我毁灭的话,会发现所有星系发出的光都在蓝移,而不是现在这样向着红端移动。宇宙的温度将会越来越高,在离大坍缩奇点前数十亿年的时候,所有生命可能就已经在宇宙中消失了,宇宙继续向着它旅程的终点孤独地行进。在离宇宙尽头大约还有一年的时候,所有星系都密密麻麻挤在一起,宇宙的温度将比恒星内部还高,物质开始分解成无数基本粒子组成的等离子浓汤。在距奇点约一小时的时候,星系中央的巨型黑洞开始互相吞噬,由于黑洞内部强大的引力场,最后的坍缩将在瞬间完成,即在普朗克时间(10^-43秒)长度内,所有的物质暴挤在一起,趋于一个时空曲率无限大的奇点,然后开始新一轮的宇宙大爆炸。这是一个令人震惊的观点,差不多就是大爆炸的反向演绎,和亚当斯的描写有着较大的差距,毕竟离电子手表主宰世界的时代又过去了那么久,人们对宇宙的认知水平又有了新的提升。

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大坍缩的概念实在不怎么令人愉快,相较于已基本完善的大爆炸膨胀宇宙模型,科学家们似乎根本没什么兴趣去研究宇宙灭绝的事。时间之箭永不回头,过去尚有迹可寻,未来却渺茫无期,隔绝在不可逾越的时空里。所以对宇宙灭绝过程的描绘,基本只见诸于科幻作品中,比如阿西莫夫《最后的问题》,就是描述宇宙进入热寂状态的。你也可以充分发挥自己的想象力,对整个宇宙历史的后半段畅想一番,当大坍缩来临,究竟是怎样一番末日

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