太陽作為一顆恒星,壽命是有限的,當(dāng)支持他發(fā)光發(fā)熱的燃料耗盡之后,它便會(huì)坍縮為一顆白矮星,而這將發(fā)生在大約50億年之后。
太陽的壽命大約100億歲,所以現(xiàn)在的太陽可謂是正值壯年,那么我們所在的宇宙又正值什么年呢?眾所周知,宇宙如今大概有138億歲左右,而相對(duì)于它的整個(gè)生命周期而言,現(xiàn)在的宇宙只能算是一個(gè)小孩子,因?yàn)橛钪娴膲勖粌H將超過10萬億歲,而且可能還會(huì)超過很遠(yuǎn)。10萬億歲,這對(duì)于只有不到1萬年的人類文明而言,實(shí)在是太過遙遠(yuǎn)了,但科學(xué)家們依舊可以通過計(jì)算機(jī)模擬的方式來預(yù)測(cè)未來宇宙的變化。
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因?yàn)橛钪娴牟粩嗯蛎洠钪嬷兴械男窍刀荚谙嗷ミh(yuǎn)離,而且這個(gè)速度會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸增加。
大概在1000億年之后,宇宙中所有的星系都將以超越光速的速度迅速遠(yuǎn)離,彼此孤立。這似乎與我們一貫認(rèn)知的光速最快原理不符,但實(shí)際上并不是這樣,因?yàn)橛钪媾蛎洷旧硎强臻g的膨脹,并不受光速最快原理的限制。你可以把宇宙想象成一個(gè)氣球,假設(shè)氣球的膨脹速度始終保持不變,但隨著氣球越來越大,氣球上任意兩點(diǎn)相互遠(yuǎn)離的速度會(huì)逐漸加快。
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1000億年后,星系雖然彼此孤立,但在星系內(nèi)部卻依舊活躍著一些星體,它們就是紅矮星。
恒星的壽命與恒星的質(zhì)量成反比,因?yàn)橘|(zhì)量越大,氫核聚變就越劇烈,燃料消耗的速度就越快。在宇宙中存在著大量的紅矮星,這些小質(zhì)量的恒星壽命是很長的,根據(jù)估算,目前已知的壽命最長的紅矮星大概可以存活1萬億年,也就是說在星系彼此以光速遠(yuǎn)離之后,星系的內(nèi)部依然可以熱鬧很長的時(shí)間。
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在1萬億年之后,最后的紅矮星也燃盡了,宇宙中再也沒有強(qiáng)烈的光熱,只剩下一些微弱的白光。
這些白光是由恒星的殘骸,也就是白矮星發(fā)出的。白矮星本身并不能產(chǎn)生光熱,它的光來自于恒星坍縮后殘留的余溫,這些余溫緩慢地釋放,大概在10萬億年之后,它們會(huì)徹底冷卻,變?yōu)楹诎恰W詈螅钪嬷幸琅f活躍的天體就只剩下黑洞了,然而黑洞卻也并不是永存的。根據(jù)霍金輻射原理,黑洞會(huì)緩慢蒸發(fā),當(dāng)然,這個(gè)蒸發(fā)的速度是非常非常緩慢的。
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由大質(zhì)量恒星坍縮而成的黑洞大概需要10的67次方年才可以完全蒸發(fā)掉,而能夠主導(dǎo)一個(gè)星系運(yùn)行的超大質(zhì)量黑洞,其蒸發(fā)殆盡的時(shí)間甚至超過了10的100次方年。
在無法計(jì)算的很久很久以后,宇宙中的熵值終于達(dá)到了最大,此時(shí)的宇宙已經(jīng)非常接近于絕對(duì)零度,整個(gè)宇宙就是一片均勻的粒子湯。慢慢地,連原子都會(huì)被撕裂,宇宙間的物質(zhì)徹底被稀釋殆盡。不過,這并不意味著宇宙的徹底結(jié)束,反而可能是新生的開始。
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宇宙循環(huán)理論認(rèn)為,在宇宙的最終時(shí)刻,因?yàn)橐Φ淖饔脮?huì)最終逆轉(zhuǎn)膨脹,整個(gè)宇宙都會(huì)急劇坍縮,之后再次重啟大爆炸,于是一個(gè)新的宇宙將會(huì)再次誕生。
當(dāng)然,這個(gè)推導(dǎo)過程之中存在著很多未被證實(shí)的問題以及大量的猜想。比如大撕裂中起主導(dǎo)作用的暗物質(zhì)和暗能量,目前尚未被完全證實(shí),所以據(jù)此推導(dǎo)而出的宇宙結(jié)局也存在著巨大的變數(shù)。對(duì)于只有短短幾千年文明史的人類而言,要預(yù)測(cè)幾十萬億年后的宇宙解決的確是有些力不從心,但這又的確是一件有意思的事情。
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