宇宙毁灭的3种可能,末日之后一切皆虚无?
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宇宙毁灭的3种可能,末日之后一切皆虚无?

2019年09月16日 15:00:29
来源:果壳网

视频截图 | 果壳

我们都知道,宇宙诞生于138亿年前的一场大爆炸,并且至今还在不断膨胀。但宇宙的结局会怎样,这个老师好像从来没讲过,因为目前还没有定论。

不过,根据已知的信息,科学家列出了三种最有可能发生的终极命运。果壳做了一期视频,带你看美丽的宇宙如何走向自己的终点。欢迎在B站搜索并关注果壳,每周六定期更新视频节目。

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命运一:热寂

虽然名字里带着“热”,但这个结局其实又黑又冷。

它的理论基础是热力学第二定律:熵增定律。熵,指的是系统的混乱程度。孤立系统总是趋向于从有序变得混乱,直到达到最混乱的平衡状态。

熵增其实很好理解。比如一杯水,让我们朝里面滴一些红墨水。刚开始,这杯液体的熵还比较小,比较有秩序,因为有的地方很红、有的地方很透明;接下来,红墨水会自动扩散开来,直到整杯液体变得均匀为止,这就是熵增过程。

宇宙也是一样的。虽然现在的宇宙五彩斑斓,分布着恒星、行星、彗星等各种各样的天体;但在很久很久以后,随着宇宙的不断膨胀,天体之间会彼此远离,恒星会逐渐耗尽燃料、停止发光。在接下来的黑暗中,物质会慢慢衰变。到最后,就连看起来坚不可摧的黑洞都会一点点蒸发光。整个宇宙接近绝对零度,不再有可利用的能源或热量,也不再有任何机械运动。宇宙陷入了永恒的死寂。

视频截图 | 果壳

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命运二:大撕裂

首先让我们想象一下,如果朝天空扔一个小球,在小球的上升过程中,由于地球的引力作用,它肯定会慢慢减速,最后掉回到地上。

在很长一段时间里,科学界一直认为,宇宙的膨胀也遵循着同样的原理——由于天体间的引力作用,宇宙的膨胀速度肯定是越来越慢。

但1998年,科学家惊讶地发现,宇宙不但没有减速,反而正在加速膨胀。这就意味着,除了把天体往回拉的引力之外,肯定还存在着某种排斥力,在驱使着天体彼此远离。科学家把这种神秘排斥力的源头命名为“暗能量”。

根据数学模型,暗能量最终有可能打败一切其它力量,使得宇宙无限制加速膨胀下去,直到220亿年后发生一场“大撕裂”。

首先是星系的瓦解,然后是行星系统的崩溃,紧接着恒星、行星通通爆炸,最后连原子和原子核都会在一瞬间分崩离析。就这样,宇宙在加速的狂暴中迎来大结局。

视频截图 | 果壳

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命运三:大坍缩&大反弹

如果在引力和斥力的争夺战中,最终获胜的是引力,那么宇宙的膨胀就有可能减速、直到停止,最后开始往回收缩,收缩过程就像是倒过来的宇宙大爆炸一样。这种情况被称为“大坍缩”。

视频截图 | 果壳

而当宇宙收缩回一个奇点之后,或许又会迎来一场新的大爆炸。我们的宇宙也许一直处在这种周而复始的循环中。这种循环假说被称为“大反弹”。

当然了,宇宙的命运其实并不止这三种可能性。但就目前而言,科学家认为最有可能发生的是“热寂”。不管怎样,希望各位在操心宇宙命运的同时,别忘了在B站搜索并关注果壳,支持果壳做出更多好看的视频。

参考资料:

[1] BBC. How will the universe end, and could anything survive?

[2] Wired. A Big Freeze, Rip or Crunch: how will the Universe end?

[3] The Conversation. The fate of the universe: heat death, Big Rip or cosmic consciousness?

[4] The Physics of the Universe. The Big Crunch, the Big Freeze and the Big Rip.

[5] Cosmos Magazine. Sorry, but the Heat Death of the universe is actually the nice option.

[6] Wired. Big Rip: how the universe could tear itself to shreds.

[7] New Scientist. 'Phantom menace' may rip up cosmos.

监制:谢默超

制片:段晨

脚本:蔡思宜

动画:张子豪

摄像:田宇