據英媒7月20日報道,從外星人入侵到機器人起義,世界終結的方式可謂五花八門,令人不寒而栗。但如今,科學家們已精確推算出一種恐怖場景可能導致宇宙走向終結的時刻。
根據“大坍縮”理論,宇宙最終將在一次驚天動地的內爆中坍縮于自身。隨著空間本身的收縮,溫度將急劇上升,直至一切在“這宇宙地獄的熔爐”中被摧毀。最終,整個宇宙將重新壓縮成一個無限致密的奇點,就像大爆炸之前那樣。
盡管這曾被視為一種可怕的假設,但對“暗能量”的新測量表明,大坍縮很可能是宇宙的最終歸宿。在最近的一項研究中,康奈爾大學的科學家們精確計算了“大坍縮”可能開始的時間。
值得慶幸的是,他們的計算表明,至少目前我們還可以高枕無憂……當然,前提是沒有其他因素導致我們走向毀滅。大坍縮本質上與138億年前開啟宇宙的大爆炸相反。大爆炸后,宇宙迅速膨脹,超熱物質冷卻成構成今日宇宙的熟悉粒子。而在大坍縮過程中,這一過程將逆向進行——空間被壓縮回熾熱、致密的狀態。
科學家認為,宇宙當前的向外膨脹是由一種名為暗能量的神秘力量驅動的。如果暗能量的推動力保持不變,宇宙將永遠膨脹并冷卻下去。但現在,天文學家開始質疑這是否真的是事實。基于最新數據,一些科學家認為暗能量正在減弱,留下一種名為宇宙學常數的內向力,將宇宙重新拉回一起。
上海交通大學的于誠博士博士“這就像日常生活中垂直向上拋籃球一樣。負宇宙學常數就像地球的重力,將籃球向下拉。籃球會減速,直至達到最高點,然后開始下落。”
·我們能察覺到大坍縮的開始嗎?如果難以想象大坍縮期間的生活會是什么樣子,不妨將宇宙想象成一個表面畫有許多小點的氣球。當你向氣球內吹氣時,氣球膨脹,表面拉伸,所有點之間的距離增大。
大坍縮就像是一次性放掉氣球內的所有空氣,使那些遙遠的點迅速重新聚攏。然而,這一過程將非常緩慢地開始。
多諾斯蒂亞國際物理中心的研究員黃南柳博士告訴表示:“在太陽系甚至銀河系尺度上的智慧文明,不會察覺到任何明顯現象,因為這些變化發生在更大的宇宙學尺度上。”
“像我們這樣的文明通常存在于數百年到數千年的時間尺度上,而這些變化發生在數十億年的時間尺度上,因此,直到最后一刻,我們都不會察覺到任何明顯的日常現象。”
但黃博士表示,如果宇宙中還有任何善于觀察的人類存活,他們將能夠發現預警信號。正如我們可以觀察遙遠星系以了解宇宙正在膨脹一樣,未來的天文學家將能夠看到星系正在向他們沖來。
·大坍縮的第一個跡象是什么?宇宙發生變化的第一個明顯跡象將是宇宙溫度開始上升。康奈爾大學的理論物理學家亞伯拉罕·勒布教授表示:“這是我們膨脹宇宙歷史的反向過程。”
隨著宇宙的膨脹,它一直在變冷,就像氣體從加壓容器中逸出一樣。在大坍縮過程中,這一過程將反向進行,使空間溫度升高。勒布教授預測,約130億年后,宇宙中的能量密度將比現在高出約1000倍。再過5億年,它將再升高1000倍,使宇宙達到室溫。
勒布教授說:“到那時,將不再是太陽在溫暖我們,而是相當于宇宙微波背景輻射的熱量。”
在數百萬年內,整個宇宙將變得像太陽表面一樣熾熱。最終,宇宙將達到“普朗克溫度”,這是根據我們的物理模型所能達到的最高溫度。
勒布教授說:“毋庸置疑,所有人類都將在這宇宙地獄的熔爐中被燒毀。”
·大坍縮期間太陽系會發生什么?在大坍縮過程中,宇宙最終將變得如此致密,以至于行星和恒星將被坍縮的力量推擠在一起。
這意味著太陽系的行星將越來越近,直至被擠壓在一起。
勒布教授說,當空間接近坍縮的最后時刻時,宇宙將比原子內部的空間還要致密。當宇宙變得比原子核還要致密時,宇宙中的所有物質將再次被擠壓回這個原始狀態。宇宙中唯一能在這場轉變中幸存下來的將是黑洞,它們將通過吞噬周圍的致密物質而茁壯成長。
最后,這個由黑洞和基本粒子組成的沸騰混合體將被壓縮成一個無限致密的點,即奇點,從而終結宇宙。
·大坍縮何時會發生?值得慶幸的是,科學家們認為大坍縮仍將在遙遠的未來發生。康奈爾大學的著名宇宙學家亨利·泰教授說:“我們計算得出,這將在約195億年后導致一次大坍縮。已知宇宙的年齡為138億年,因此其壽命將為333億年。”
在他們的預印本論文中,泰教授及其合著者黃博士和于博士表示,大坍縮將在約110億年后開始。然后,坍縮階段將持續約85億年,直至宇宙完全坍縮成一個奇點。
鑒于智人最多只存在了30萬年,這給了我們充足的時間來放松。同樣,盡管這可能不是一個令人安慰的想法,但幾乎可以肯定的是,人類在那之前早已滅絕。
泰教授說:“在大坍縮之前,約50億年后,太陽將耗盡燃料并開始急劇膨脹。它的外層將膨脹,直至吞噬太陽系的大部分區域,成為天文學家所說的紅巨星。最終,它將衰變成一個微小的白矮星。”
“為了生存,人類必須遷移到太陽系邊緣或更遠的地方。我們有幾十億年的時間來準備這次旅行。”
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