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宇宙将如何终结?

宇宙将如何结束美国诗人艾略特在谈到世界末日时写道:“不是砰砰一声,而是呜咽一声。”。但是如果你想要一个更明确的回答,你会发现物理学家花了无数个小时在他们的脑海里反复思考这个问题,并且把最合理的假设整齐地分为几个类别。

“在教科书和宇宙学课上,我们了解到宇宙有三种基本的未来,”罗伯特·考德威尔说,考德威尔是新罕布什尔州汉诺威市达特茅斯大学的一位宇宙学家,他说:

在一种情况下,宇宙可能会永远膨胀,所有物质最终都会分解成能量,这就是所谓的“热死”。或者,引力可能会导致宇宙重新崩溃,产生一个反向的大爆炸,称为大崩溃(我们稍后将对此进行解释)。或者,暗能量有可能导致宇宙的膨胀越来越快,演变成一个被称为大撕裂的失控过程。[宇宙有边缘吗?]

在讨论宇宙的终结之前,让我们进入它的诞生。我们目前的理解是,时间和空间始于大爆炸,当时一个亚原子、超热和超稠密的点向外爆炸。一旦物质冷却下来,粒子开始形成更大的结构,如星系、恒星和地球上的所有生命。我们目前生活在宇宙开始之后大约130亿年,但是,鉴于其死亡的不同情景,目前还不清楚宇宙将持续多久。第一个场景中的“KdSPE”“KdsPS”-宇宙因热死亡而退出——所有宇宙中的恒星将燃烧其燃料,最多。其中留下了被称为白矮星和中子星的致密残余。最大的恒星会坍缩成黑洞。虽然这些野兽不像人们常说的那样贪婪,但只要有足够的时间,它们巨大的引力就会把大部分物质吸引到它们消耗殆尽的胃里。

然后一些壮观的事情就会发生,考德威尔告诉现场科学:

黑洞被认为会发出一种特殊类型的辐射,称为霍金辐射,这是由已故物理学家斯蒂芬霍金命名的,他首先假设了这一理论。这种辐射实际上剥夺了每个黑洞一点质量,导致黑洞慢慢蒸发。据英国赫尔大学天体物理学家凯文·皮布尔特(Kevin Pimblet)称,在10到100年(即数字1后面跟着100个零)后,所有黑洞都将消散,只留下惰性能量,相比之下,在大的碰撞下,

,恒星和星系的引力总有一天会再次把整个宇宙拉到一起。这个过程就像是一个向后的大爆炸,星系团碰撞并合并,然后恒星和行星融合在一起,最后,宇宙中的一切将再次形成一个无限小的致密点。

这样的结果为宇宙提供了一些时间对称性“干净整洁,”考德威尔说就像你去野营一样,什么都不要留下。

宇宙末日的最后一个基本可能就是所谓的大裂口。在这种情况下,暗能量——一种与引力相反的神秘物质——将所有的东西一块一块地分开。宇宙的膨胀加速,直到遥远的星系迅速离开我们,它们的光不再可见。随着膨胀的加速,越来越近的物体开始消失在Caldwell所谓的“ ... 之墙”后面,“KdSPE”“KDSPs”“星系拉开,太阳系拉开,让你的想象力狂野,”他说。行星,最后是原子,然后是宇宙本身?]

哪个“结束”将发生“由于暗能量的性质还不清楚,研究人员不知道这些情况中的哪一种会发生。”l、 考德威尔说,他希望像美国宇航局的广域红外观测望远镜(WFIRST)或即将部署的大型天气观测望远镜(LSST)这样正在开发中的观测站,将有助于阐明暗能量的行为,或许可以更好地理解宇宙的终结。

对于宇宙如何奋力拼搏还有其他奇异的前景。根据已知的物理定律,希格斯玻色子——一种负责赋予所有其他已知粒子质量的粒子——有一天可能会摧毁一切。2012年发现希格斯粒子时,发现其质量约为质子质量的126倍。但理论上这种质量是有可能改变的。那是因为宇宙现在可能还没有处于最低的能量结构。整个宇宙可能处于所谓的不稳定假真空中,而不是真正的真空。如果希格斯粒子以某种方式衰变为一个较低质量,那么宇宙将陷入一个较低能量的真真空状态。

如果希格斯粒子突然转变为具有较低质量和不同性质,那么宇宙中的其他一切都将受到类似的影响。电子可能不再能够围绕质子运行,从而使原子变得不可能。同样,光子也可能产生质量,这意味着阳光会像阵雨一样。目前还不清楚是否有任何生物能在这种状态下生存。

“我将其归类为一种粒子物理环境灾难,”考德威尔说它并没有直接导致宇宙的消亡,它只是让它成为一个糟糕的居住场所。

为什么地球会旋转?核爆炸能改变地球的自转吗?如果你掉进黑洞会发生什么事?”

“最初发表在Live Science上。”

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