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宇宙未來的歸宿被科學預測,地球20億年後消失,人類將何去何從?

據國外媒體報道,宇宙學家通過拼湊越來越多的線索發現宇宙的未來和終極命運,科學家認為恆星的形成最終可能停止,宇宙會被黑洞所接管,直到所有的物質被黑洞蒸發,於是大撕裂的宇宙將發生。至於要等多久才會出現這種情況,科學家認為大約在「1後面跟50個零」年之後,不過在此之前,我們仍然會發現一些離奇的現象出現。

對於天文學家而言,我們研究宇宙演化實際上類似於考古,我們所看到的是過去的宇宙,當前的宇宙處於加速膨脹狀態。

越古老的光線對應的是越早期的宇宙,自上世紀末,現代宇宙學最為緊迫的問題是研究宇宙是否會減速,科學家發現宇宙中所具有的質量足夠引發膨脹收縮。

不過最近的研究小組指出,宇宙仍然處於加速膨脹之中,這個發現雖然贏得了2011年的諾貝爾獎,但其意義仍然具有挑戰性。宇宙加速的因素主要來源於暗能量,科學家的實驗已經證實了宇宙加速膨脹與暗能量之間的關係,目前有足夠的證據證明,暗能量是膨脹的原因。

但是科學家也發現暗能量是大規模星系團演化的因素,比如處女座超星系團的增長率就受到暗能量存在的干擾。我們雖然知道了暗能量,但仍然不知道如何研究它們,或許我們的引力理論需要重新修改,需要新的物理學來解釋它。

對於宇宙的未來,科學家認為宇宙將緩慢凋零,恆星形成經過高峰期後會出現衰退,比如50億年後,太陽進入紅巨星階段,再過20億年左右,地球會消失。到了那個時期,宇宙將經歷大撕裂,最終只剩下真空。

宇宙的未來是非常奇特的,死亡的宇宙會變成極度無序的狀態,就像一塊糖全部溶於水中,所有的能量在宇宙中均勻分散開來,沒有更多能量進入燃燒。此時宇宙中的粒子仍然存在,比如電子、光子。隨著量子力學的隨機性開始起作用,真空中的一次量子躍遷有可能引發新的大爆炸,重新創造一個新的宇宙。

宇宙滅亡的10種驚人猜想:宇宙大崩塌

我們身處在一個奇怪的時代,大眾對宇宙末日抱有一種古怪、病態的迷戀。這類題材的電視劇、電影也尤為盛行,但即使宇宙末日到來,那種大戰喪屍或像麥斯·洛克坦斯基(MaxRockatansky,《瘋狂的麥克斯》主人公)一樣極速飆車的場景也不大可能發生。我們指的是真正的宇宙末日。如果宇宙即將終結,人類就如海灘上的沙子那般消逝。我們根本無法阻止災難的發生,而且很可能末日悄然而至,大家卻渾然不覺。

9.智能終結說

在人類製造出核武器之前,一枚炸彈夷平一座城市的想法聞所未聞。但1945年6月的廣島刷新了人們的看法,一項凸顯人類破壞力的新技術也由此面世。有意思的是,我們無法預測未來,無法預測人類有何創舉。智能終結說認為,智能生物將創造出終結宇宙的東西。

值得欣慰的是,我們現有的核武器貌似還不足以毀滅地球。但問題在於,萬一我們不是宇宙中僅存的智能生物呢?萬一宇宙已經因為其他智能生物的行為被破壞或正在走向終結呢?

8.計算機模擬終結說

最令人震驚的一種關於現實世界的理論是:現實生活只是一種計算機模擬。牛津大學教授尼克·博斯特倫(NickBostrom)的模擬論認為,計算機技術正在不斷發展,總有一天,我們將會依靠強大的計算機技術發明出始祖模擬器,關鍵是人類能否在滅絕前研究出來。

還有其他一些支持博斯特倫主張的理論,比如認為宇宙是二維而非三維的觀點。於是有了以像素顯示宇宙的理論。同時,計算機技術日益精湛,美國國家宇航局目前就有一台超級電腦,它能在四個月內模擬出未來八十年的世界,包括每一個人的思想。

儘管博斯特倫的理論讓我們質疑現實,但我們更應該擔心用戶關閉程序後的境況,我們很可能都意識不到宇宙終結呢!其實,模擬程序可能啟動、關閉了好幾次,而我們毫不知情。總之,不管誰在運行這個模擬程序,我們只能希望他繼續運行下去。

7.宇宙大崩塌

宇宙大崩塌聽上去很新奇,但在理論上是可能的,它是指宇宙中的一切支離破碎、分崩離析的現象。你,以及一切由物質所構成的東西,都會像瓷器一樣破碎成片,日月星辰也會爆炸。

那它是如何發生的呢?此時,就要提到一種叫做「物理常數(physicalconstants)」的東西,它是使整個宇宙保持穩定的特定屬性,比如光速和質子質量。目前約有25個物理常數,正是因為它們的存在,宇宙才有了孕育生命的可能。假如宇宙中僅有一個物理常數發生了微小變動,都會令生命不復存在。

關於物理常數,它們應該是穩定的或者說是永恆不變的。然而相當奇怪的是,澳大利亞物理學家們發現自宇宙大爆炸之後,精細結構常數(fine-structureconstant)在空間和時間上均發生了改變,這就意味著物理常數可能隨著時間的推移已經出現降解,如果持續下去的話,就會導致宇宙大崩塌。而好消息是,即便宇宙大崩塌發生,也是在3萬億年之後了。

6.與另一宇宙相撞

我們的宇宙之外是什麼?這是一個即便拚命追尋也很難琢磨的概念,但唯一可以確信的是,我們的宇宙之外……還有更多的宇宙。雖然目前這些宇宙彼此平行,依然極有可能其中一個就會向我們的宇宙撞來。畢竟如果多元宇宙理論成立,無窮多個宇宙便蘊含著無窮多個可能性,也就意味著宇宙相撞會成為現實。在那一種現實下,我們能存活嗎?

好吧,看上去這事可能已經發生了,因為目前宇宙正在失去平衡。而好消息是如果我們確實與另一宇宙磕碰了,那也只造成一個凹痕,但下一次就不會這麼幸運了。一旦與另一宇宙相撞,那將會是毀滅性的。另一個宇宙或許有著與我們完全不一樣的物理定律,有可能以接近光速的速度撞向我們。如果放慢看,就會看見它如同一面鏡子從天而降將我們壓得粉碎。

5.宇宙大擠壓理論

大多物理學家相信宇宙始自宇宙大爆炸。自從138億年前首次發生大爆炸,宇宙就開始膨脹變大。大部分物理學家認為,宇宙無限,但也有物理學家認為宇宙有界,但假如宇宙有界,這將是個大問題。如果宇宙不是無限的,那它就會在某個點開始收縮,回到奇點,最終自己崩塌,整個過程就像海浪回歸大海。

這就是宇宙大擠壓理論,有愛因斯坦廣義相對論作為理論支持。但你不用為此事擔心,因為即使宇宙大擠壓發生,也是數十億年後的事情。

4.振蕩宇宙理論

宇宙大爆炸理論,既是解釋宇宙起源的主流理論,又是《生活大爆炸》這部令人困惑的流行情景劇的名字,但此理論有些方面和愛因斯坦的廣義相對論相悖。

之所以和相對論不同,是因為它既沒能解釋宇宙在大爆炸之前有什麼,又不能說明宇宙大爆炸是由什麼引起的。了解這些很重要,因為根據現在的宇宙起源理論,宇宙起源於奇點,即宇宙來源於時空中一點。當物理學家們計算大爆炸時,並未把奇點計算在內。

因此,形成了振蕩宇宙理論,即宇宙崩塌時,大爆炸開始。根據此理論,我們的宇宙可能會在出現類似於大擠壓現象時再次崩塌,繼而形成新宇宙。有趣的是,如果振蕩宇宙理論無誤的話,我們就不知道我們所生活的宇宙,到底是因第一次崩塌形成,還是因第n+1次崩塌形成。

3.勢壘毀滅論

宇宙規模只能有兩種,要麼有界要麼無限。大多數物理學家認為我們存在於無限的多元宇宙之中,但這一點又不符合物理定律。倘若物理定律是對的,那麼按照一些物理學家的觀點,宇宙將一直膨脹,但是達到物理勢壘就會停止。就好比往冰球場倒入大量的水,水最終會碰板並不再漫延。

好消息是,即使勢壘真的存在,宇宙在37億年內也不會達到。壞消息則是,加州大學伯克利分校一位物理學家認為這件事情發生的概率為1/2。

2.宇宙大吞噬

早在上世紀60年代,科學家就提出希格斯玻色子(Higgsboson),但直到2012年7月4日,歐洲核子研究委員會的大型強子對撞機才證實其存在。希格斯場是玻色子產生的地方,在宇宙中隨處可見。一些基本粒子(指構成物質的最小最基本單位)與希格斯場彼此相互作用並從中獲取能量。有趣的是希格斯場可能有兩種不同狀態,就像物質能夠以液態或者固態存在一樣。另一種狀態比我們所知道的希格斯場密度大很多,但是物理學家們並不確定這種狀態是否存在。

那麼,問題究竟出在那兒呢?根據量子力學,這兩種狀態會互相轉化,其能量與峰值谷值相似。目前,希格斯場處於潛在能態的最低值,也就是谷值。理論家認為,如果希格斯場要改變谷值,宇宙就會毀滅。

好消息是它需要動量才能上升到峰值,然後才能下降到下一個谷值,而這一點不大可能發生。壞消息是還存在一種量子漲落的現象,也就是能量變化。這種變化會引發量子隧道效應,意味著動量不再必要。由此,希格斯場在較低能態下就進入谷值。這樣將給宇宙帶來毀滅性的後果,因為超密集希格斯場將會產生膨脹的磁泡,從而可能導致原子組成的所有物質都分崩離析。

這種情況可能隨時發生,多麼瘋狂啊!根據史蒂芬·霍金,超密集希格斯場可能已準備好起泡。不過據估算,在10100年內可能不會發生這種情況。也許你對10100年沒有概念,那真的是非常遙遠的未來。而且如果的確發生了這樣的事情,真空也將會以超光速抵達地球,我們還來不及反應,一切就已經消失了。這一點大概能讓我們稍感欣慰。

暗能量是宇宙間最神秘、最豐富的能量形式之一,約佔據宇宙68.3%的質能,但物理學家們真的對它了解不多。在上世紀90年代發現暗能量之前,物理學家認為因大爆炸而產生的宇宙膨脹正在減緩甚至停止。此後,通過對超新星的觀測,天體物理學家們意識到其實宇宙膨脹正在加速,而導火索正是暗能量。

暗能量可能是一個問題,因為它會導致所謂的「宇宙大撕裂」。這種暗能量隨著時間的流逝會不斷增強,人們基於該觀點描繪出了宇宙末日的景象。此外,宇宙大部分空間都充斥著暗能量,而且這些空間將繼續膨脹。

如果這種暗能量不斷增強且持續擴散,就意味著它開始推動星系相互分離,緊接著推動行星遠離恆星,並造成一系列類似的變化。最終,暗能量將會強大到把原子核從原子中撕扯出來,並撕裂宇宙間存在的一切,使宇宙分崩離析。


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