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天文学家:千万亿年后,宇宙或将再次爆炸,宇宙是一个轮回?

如果你问一个宇宙学家最让他感到绝望的物理定律是什么,他肯定会回答说“热力学第二定律或者熵增定律”。

因为它证明了在一个孤立系统内,任何过程都会导致熵值的上升,最终导致整个系统的无序度到达极限,而由于天文学家并没有找到其他宇宙存在的证据,所以目前看来,我们的宇宙就是最大的孤立系统,它的熵值也在不断升高。

具体而言,在由引力主导的宇宙空间内,不论是恒星还是黑洞,都存在各自的寿命极限,前者会因为内部氢元素的耗尽,而变成行星状星云或者黑洞,后者则会因为持续不断的霍金辐射,而逐渐蒸发质量。

尽管红矮星的寿命能到达数千亿年,超大质量黑洞的寿命能达到数万亿年甚至更久,但归根结底,它们都是存在寿命极限的,不可能永远存在。

看到这里,你也许会认为宇宙的终极寿命就是数万亿年,当所有黑洞都蒸发完毕,残存的星云质量也不足以再产生新的恒星后,宇宙就将陷入一片黑暗,没有任何天体能再产生光子,宇宙将在无限的黑暗和寒冷中死去。

但事实却不是这样的,因为在发现熵增定律的一个多世纪后,宇宙学家和天文学家们又在宇宙中发现了新的宇宙规律,并且这些新规律还证明了,以往人类看到和观测到的所有物质,其实只占了宇宙的4.9%。

后来被称为“暗物质”和“暗能量”的新发现,分别占了宇宙质能总量的26.8%和68.3%,它们才是真正主导宇宙的力量。

暗物质和暗能量之所以都姓暗,是因为它们不像普通物质一样,能被人类肉眼或者射电望远镜直接看到,迄今为止科学家发现它们踪迹的办法,只有引力。

天文学研究表明,在每个类似银河系的大型星系的周围,都有着数倍于星系质量的暗物质围绕着它,暗物质提供的额外引力,以及星系中心区域超大质量黑洞的引力,一起牢牢把控住了星系内数千亿颗恒星,让它们不至于分崩离析。

而相比暗物质的“粘合剂”作用,暗能量起到的效果却刚好相反

确切来说,占比68.3%的暗能量一直在让宇宙处于加速膨胀状态,以至于145亿光年外星系发出的光,已经没机会再飞到地球了。

宇宙的加速膨胀,正在让星系与星系之间的距离越来越远,只有银河系与仙女座这样距离较近的星系组合,还会在彼此引力的作用下相撞,剩下的绝大部分距离较远的星系,正在被不断碰撞的宇宙时空本身隔开。

天文学家相信,终有一天地球上将看不到任何一颗星星,因为它们都已经被超光速膨胀的宇宙空间带到光锥之外了。

但在那之前,宇宙其实就不存在了

因为暗能量导致的宇宙加速膨胀,其作用范围正在逐步细致化,目前只有在百万光年左右的尺度上能被明显发现,未来这一尺度会下降到十万光年级别,届时大批星系开始分崩离析,恒星之间的距离会越来越远。

早晚有一天,宇宙空间加速膨胀的力量会作用到每一个星球,每一个原子身上,届时由原子构成的人类以及整个物质世界,都会被空间膨胀的撕裂,宇宙中将没有任何宏观物质存在,只剩下最低能级的微观活动。

但膨胀不可能是无限的,所有有些宇宙学家认为,宇宙膨胀在未来某一时刻会从加速变成匀速,然后再变成减速,最后整个宇宙将由膨胀转为收缩,所有物质将再次汇聚到一起,进行下一次大爆炸,炸出一个新的宇宙。