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宇宙的终极命运将会怎样,宇宙的四种死法

根据热力学的第二定律,作为一个独立系统,宇宙的熵会增加随着时间的流动,从有序到无序,当宇宙的熵达到最大值时,其他宇宙中的有效能量转化为热量和物质以达到热平衡,这种现象就叫做热寂。

  正如有人说:“我不想知道我是怎么来的,我就想知道我是怎么没的。”对于宇宙究竟会怎么走向终结,科学家们苦苦探寻,提出了“大坍缩”“大撕裂”“大冻结”“大吞噬”等各种假说。

暗能量的确是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,约占宇宙68.3%的质能,但物理学家真的对它了解不多。上世纪90年代发现暗能量之前,物理学家认为因大爆炸而产生的宇宙膨胀正在减缓甚至停止。此后,通过对超新星的观测,天体物理学家们才意识到其实宇宙膨胀正在加速,并且有研究人员对110亿年前形成的星系进行测绘,发现宇宙正以过山车的速度膨胀。

随着宇宙膨胀,宇宙将继续降温,并将温度会将不够。
因此,宇宙膨胀的未来也被称为大冻结。大冻结认为,空间的三个维度和时间的维度是由宇宙的“冻结”形成的。
这一理论是人类长期寻找宇宙本质之谜的最新理论。

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“大撕裂”假说

多年来,天文学家和研究人员一直在推测宇宙的终结方式。一些理论物理学家认为,宇宙可能在28亿到220亿年后终结,但他们对其最终命运没有达成一致。

  “大坍缩”假说

陈云说:“由于暗能量的本质属性尚且不知,因此,宇宙未来的命运可能是‘大撕裂’,也可能是‘大冻结’,同时也有可能是先发生‘大冻结’再进入‘大撕裂’。”

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  陈云指出,“大冻结”也被称为“热寂”(heatdeath)。这种假说认为宇宙最终会演化到一种没有热力学自由能的状态,也就是说宇宙达到一种热力学平衡(即具有最大熵)的状态,同时宇宙温度也趋近(但并未达到)绝对零度,从而任何宏观物理过程和生命都不复存在。在暗能量存在的情况下,不管宇宙空间几何结构是什么样的,“大冻结”都有可能发生。就算没有暗能量,如果宇宙空间几何结构是平直或开放的,“大冻结”也可能出现。

有媒体报道,一个国际研究团队近日发表论文称,他们从暗物质和暗能量的角度分析后得出结论,宇宙的寿命至少还有1400亿年。目前,宇宙起源已经有公认的理论,认为宇宙起源于约138亿年前的大爆炸,随后开始膨胀演化。但关于宇宙如何走向终结,理论假说却多种多样。

由于宇宙的膨胀,宇宙之内的物质,从​​恒星和星系,到达原子和原子的粒子,将在未来的有限时间里撕碎。
从理论上讲,宇宙的比例因子将在未来的有限时间内变为无限。暗能量膨胀产生的另一种可能性是大撕裂。所有的膨胀都将以一种不确定的速度继续下去,直到物质的最后一个亚原子组成部分都被分裂开来,变成无形的深渊。这取决于所谓的临界密度,即宇宙开放模型之间的边界永远膨胀,或封闭模型再次坍塌。

  一些科学家认为,如果宇宙内的物质随着时间推移不断减少,大坍缩便会出现,导致引力成为占据支配地位的力。引力导致宇宙收缩,其结果是恒星、星系和行星相互撞击,宇宙发生塌陷,这就是“大坍缩”假说。理论物理学家表示,宇宙内的一些区域已开始塌陷,这种塌陷将最终吞噬宇宙其他区域。

陈云指出,“大冻结”也被称为“热寂”(heat
death)。这种假说认为宇宙最终会演化到一种没有热力学自由能的状态,也就是说宇宙达到一种热力学平衡的状态,同时宇宙温度也趋近绝对零度,从而任何宏观物理过程和生命都不复存在。在暗能量存在的情况下,不管宇宙空间几何结构是什么样的,“大冻结”都有可能发生。就算没有暗能量,如果宇宙空间几何结构是平直或开放的,“大冻结”也可能出现。

大撕裂

  有媒体报道,一个国际研究团队近日发表论文称,他们从暗物质和暗能量的角度分析后得出结论,宇宙的寿命至少还有1400亿年。目前,宇宙起源已经有公认的理论,认为宇宙起源于约138亿年前的大爆炸,随后开始膨胀演化。但关于宇宙如何走向终结,理论假说却多种多样。

在陈云看来,“大坍缩”假说认为由于物质的引力作用宇宙的膨胀速度会不断变慢,从而终将停止膨胀并发生坍缩。然而在坍缩之后又将发生什么,尚不能确定;其中一种可能性就是宇宙坍缩到它的初始状态并再次发生大爆炸,从而使得宇宙处于“大爆炸”到“大坍缩”再到“大爆炸”这样一种循环的状态。不过最近的宇宙学观测都表明宇宙的膨胀速度不仅不会变慢,而且由于暗能量的作用膨胀速度在不断加快。简而言之,目前的观测数据不支持“大坍缩”假说。

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  “大撕裂”假说

“大冻结”假说认为在宇宙年龄为1万亿至100万亿年期间恒星会正常形成,但随后恒星形成所需的气体逐渐被消耗殆尽,从而使恒星停止发光,整个宇宙将逐渐陷入黑暗之中,随后黑洞将主导整个宇宙,
但是接下来黑洞自身也会因为霍金辐射(指来自黑洞的光和粒子辐射)而消失,然而再接下来宇宙是一直处于这种“大冻结”的状态,还是走向其他状态,还不得而知。

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