广告

大冻结:宇宙将如何终结

宇宙将以一场寒冷而孤独的死亡,即“大冰冻”而告终。

Google NewsGoogle News Preferred Source
银河系中心超大质量黑洞人马座A*周围区域。最终,黑洞将成为宇宙中仅存的物质。图片来源:NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

宇宙可能永无止境。但如果你是不朽的,你可能会希望它能结束。我们宇宙的最终命运是漫长而寒冷的,天文学家称之为“大冰冻”或“大冷却”。

广告

这是一个恰如其分的描述,当所有的热量和能量均匀地分散到难以想象的广阔距离时,宇宙的最终温度将徘徊在绝对零度*之上*。

大爆炸的加速膨胀

大约138亿年前,我们的宇宙诞生于大爆炸,并从那时起一直在膨胀。

直到几十年前,这种膨胀似乎最终会停止。天文学家的测量表明,宇宙中有足够的物质来克服膨胀并逆转这个过程,从而引发所谓的大坍缩。在这种情况下,宇宙将坍缩回一个无限密集的奇点,就像它从中诞生的那样。这种过程甚至可能引发另一次大爆炸,当时是这样认为的。

我们虽然不复存在,但大爆炸/大坍缩的循环可能会无限重复。

自那以后,暗能量的发现剥夺了我们这种永恒重生的机会。1998年,两组独立的天文学家宣布,他们测量了遥远宇宙中的特殊爆炸恒星,即Ia型超新星,它们作为计算距离的“标准烛光”。他们发现,遥远的爆炸——它们应该都具有相同的内在亮度——比预期的要暗,因此距离也更远。某种神秘的力量正在从内部将宇宙推开。

现在认为这种暗能量约占宇宙质量的69%,而暗物质约占另外的26%。普通物质——人类、行星、恒星以及你能看到的一切——仅占宇宙的约5%。

暗能量最重要的影响是宇宙的膨胀将永不减速。它只会加速。

宇宙的热寂

几十年的观测只证实了研究人员的发现。现在所有的迹象都指向漫长而孤独的死亡,最终走向无限。这种命运的科学术语是“热寂”。

但在此之前,情况将相当荒凉。

广告

“仅仅”在几万亿年后,宇宙将膨胀得如此之大,以至于从我们自己的银河系中将看不到遥远的星系,而我们的银河系早已与邻近星系合并。最终,在100万亿年后,所有的恒星形成都将停止,结束了自宇宙形成后不久就开始的恒星时代。

很久以后,在所谓的简并时代,星系也将消失。恒星残余将瓦解。所有剩余的物质都将被锁定在黑洞内部。

广告

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,它们将是唯一“正常”的物质。但最终,即使这些庞然大物也将消失。

史蒂芬·霍金预测,黑洞会通过将粒子释放到宇宙中而缓慢蒸发。首先,较小的、太阳质量的黑洞会消失。在未来一万亿年后(1后面跟100个零),霍金辐射甚至会杀死超大质量黑洞

在宇宙的这个最终“黑暗时代”中,将不再有任何正常物质,这个时代将比之前的一切持续更久。热力学第二定律告诉我们,在这个时间框架内,所有能量最终将均匀分布。宇宙将稳定在最终的静止温度,略高于绝对零度,即可能的最低温度。

如果这个未来显得黑暗而令人沮丧,那么请安慰自己,知道在我们需要担心它之前,所有的地球生物都早已死去。事实上,在这个万亿年的时间尺度上,即使是我们整个物种的存在,也只是一道短暂的阳光,预示着永恒黑暗的冬天。

广告

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章