熵增定律告诉我们,宇宙终将湮灭,人类能够摆脱宿命吗?
138亿年前,一个神秘的奇点爆炸,带来了时间、空间和基本物质,形成了早期宇宙。宇宙诞生后,并没有停止,而是继续迅速膨胀。在膨胀过程中,宇宙降温,物质的演化同步进行。
随着时间的推移,宇宙的演化越来越完善,恒星、行星、星系等等不断出现。整个空间越来越精彩。在宇宙中进化出的众多事物中,生命的诞生无疑是最神奇最不可思议的,而地球非常幸运成为生命星球,这是宇宙的馈赠。
如果生命的诞生是宇宙中的神奇现象,那么生命通过漫长的进化最终会诞生智慧生命就更不可思议了。要知道智慧生命一旦诞生,文明很快就会形成,文明最终会通过发展走上科技之路。
而科技可以探索宇宙的奥秘。宇宙为什么会诞生,会有时空的演化,会有各种神奇的现象?这些都离不开科学。科学是宇宙之上的神圣之物。通过对科学的挖掘和理解,我们可以解开宇宙的所有谜团,最终成为宇宙之神。
进入科技时代后,人类自然走上了科学探索的道路。在探索的过程中,我们发现了一门宇宙科学,并将其应用于现实,为人类服务。对于科学家来说,发现存在于这些宇宙中的各种科学理论,无疑是一种极大的乐趣,但发现一条科学规律,却让科学家永远快乐不起来。
这个科学定律就是热力学第二定律,也叫熵增定律。熵增定律描述的是一个系统的混沌程度,它告诉我们,万物从诞生的那一刻起,熵值就会从零开始增加,这个过程是不可逆的。
随着熵值的增加,系统会从原来的稳定状态变得越来越混乱,最终走向湮灭。熵增定律几乎可以解释所有宇宙轮回的现象,比如生命的生与死,这也是熵增的结果。恒星有起点和终点,最终会演化成其他天体,这也是熵增定律的结果。
熵增定律也告诉我们,宇宙最终会湮灭,走向毁灭,进入下一个周期。这样的结果无疑是对人类的沉重打击。在很多人眼里,人类是宇宙特有的智慧生命,是宇宙的奇迹。
人类掌握了强大的科学力量,在科学技术的帮助下,人类文明将永存。人类文明不断发展的终极梦想是实现永恒,但现在熵增定律告诉我们,不可能长生不老,甚至宇宙会随着熵增而越来越混乱,最终走向湮灭。
宇宙已经毁灭,人类还能存在吗?即使看到了这样的最终结局,很多朋友还是期待人类走出一条不一样的路,在宇宙湮灭的时候活下来。人类能摆脱和宇宙一样的命运吗?
在回答这个问题之前,我们先来看看为什么宇宙不能永远存在。熵增定律告诉我们,宇宙最终的终点是湮灭,那么宇宙应该如何一步一步走向这个终点?事实上,从宇宙的膨胀中,我们可以看到它的结局。现在科学理论认为宇宙起源于奇点大爆炸。
奇点是质量无限、体积无限的时空能量点。我们可以把它想象成一个具有巨大能量的粒子。这个粒子在138亿年前突然爆炸,能量再次释放。此时宇宙新生温度极高。
爱因斯坦的质量和能量方程告诉我们,质量和能量是物质的两种形式,两者在本质上没有区别。当温度超过一定极限时,物质以能量的形式存在,比如奇点中的巨大能量。当温度降到一定极限以下,能量的形成就无法维持,此时会以质量的形式存在。
奇点大爆炸后,空间出现了。虽然这个时候温度还是很高,但是已经降到一定限度以下了。此时奇点释放的大量能量转化为质量,不断以氢、氦等基本元素的形式出现在空间中。
宇宙自诞生以来,并不是一直保持固定的大小,而是自诞生以来一直在迅速膨胀,平均膨胀速度比光速还快。随着宇宙的膨胀,温度在降低,更多的基本粒子从能态变成了质量。随着宇宙的诞生,有四种基本力,其中重力对宇宙的演化起着重要的作用。
所以宇宙为什么最终湮灭,跟它的膨胀有很大关系。我们需要明白一个道理:任何形式的扩张都需要能量。如果气球需要不断膨胀,就需要外界不断向其内部吹入气体能量。
如果宇宙在膨胀,自然需要能量的支持,那么这种能量从何而来?在多元宇宙理论被证明之前,宇宙是独一无二的,我们的宇宙是一个封闭的系统,在这个系统中运行所需的所有能量都来自138亿年前的奇点。
能量是守恒的。当基本物质演化成各种天体和星系时,能量也随之消耗。当然,它们并没有在宇宙中完全消失,而是变成了天体和星系。宇宙的快速膨胀也会消耗大量的能量。随着能量的不断消耗,宇宙的膨胀最终会停止。
所以,停下来,然后别动?当然没那么简单。宇宙的演化是一个动态的过程,永远不会停止。当它停止膨胀时,也意味着它开始向内坍塌。整个空间的能量都在宇宙的膨胀演化中不断消耗。没有能量的支持,宇宙的气泡空间还能维持吗?答案是否定的。
宇宙空间无法维持。这时熵增加到一个非常高的水平,真正的宇宙混沌开始了。随着宇宙不断向内坍缩,天体和星系被分解转化为基本物质,宇宙的温度也在上升。当所有宇宙物体和星系消失,宇宙温度再次超过一定极限,质量再次转化为能量,时空消失,奇点重新出现。
所以我们现在的宇宙其实是上一个宇宙的轮回,那么在这个熵增定律下,人类能摆脱和宇宙同样的命运吗?如果宇宙是独一无二的,那么人类再努力,科技再强大,最终也会像宇宙一样湮灭。
但是如果宇宙是多元的,除了我们的宇宙还有其他的宇宙,那么人类就有希望摆脱最终的湮灭命运。从一个宇宙跳到另一个宇宙,也许只有仍在理论猜想中的虫洞才能做到。虫洞可以连接两个不同的时空,也可以连接两个不同的宇宙。
只要人类把科学发展到最后,能够打开另一个宇宙的时空虫洞,我们就可以跳出这个宇宙,在宇宙最终湮灭之前,去其他宇宙生存。当然,人类要想摆脱这样的命运,首先要证明未来多元宇宙的存在。如果多元宇宙最终被证明是不存在的,只有一个宇宙,那么人类只能接受最终的湮灭命运。
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