宇宙的最终命运是什么?科学家:在无边黑暗中冷却到绝对零度
一个已经碎了的杯子不可能在没有外部力量的参与下,自动从碎片再恢复到杯子的形态。
这一简单又显而易见的道理反映到物理学上,就是大名鼎鼎的热力学第二定律,也是让无数科学家心灰意冷的熵增定律。
不断上升的无序度
熵增定律最早脱胎于热力学,是在研究永动机和热机效率时被发现的,后来随着宇宙学的进步,科学界发现熵增定律放在宇宙层面也同样适用,因为我们所处的宇宙就是一个最大的孤立系统,内部的星系和原子们在漫长时间过后,都会因为熵值的上升而消亡。
具体到恒星上来看,虽然现在银河系每年都还能产出50多颗新的恒星,但随着时间的推移,几十亿年到几百亿年后,以太阳为代表的黄矮星,以及质量更大寿命更短的恒星们,就会集体寿终正寝,以白矮星或者中子星,甚至是黑洞的形式存在于宇宙中。
在此期间虽然还会恒星从星云中坍塌形成,但和数百亿上千亿年的时光比起来,这些新恒星的寿命也是远远不够的。热寂与大撕裂
在宇宙学家最开始的设想中,足够漫长的时间过后:白矮星和中子星会熄灭,黑洞会蒸发,宇宙中残余的星云也不足以产生新的恒星。
最后的最后,宇宙中所有恒星都会熄灭,整个宇宙空间将没有一丝光亮,整体温度也会因为黑暗而变成绝对零度,最终达到“死得不能再死”的热寂状态。
但近些年来有关宇宙加速膨胀和暗能量的研究,却指出宇宙最后不会被熵增定律毁灭,因为人类现在观测到的宇宙中的物质,只占了宇宙质能总量的4.9%,属于占比最小的重子物质,剩下占比26.8%的暗物质和占比68.3%的暗能量,才是宇宙的主流。
谁能决定宇宙的命运?
人类现在的宇宙学和物理学,只是建立在占比仅有4.9%的普通物质上的,对于真正能决定宇宙命运的暗物质和暗能量还知之甚少。
根据现有的观测结果,是暗物质的存在让星系获得了额外的引力,才不至于因速度过快而分崩离析,而宇宙大爆炸138.2亿年后的今天,暗能量还在让宇宙加速膨胀中,这也是为什么天文学家眼中的其他星系都在远离地球的原因,而且距离地球越远的星系,远离地球的速度就越快。
如果宇宙一直加速膨胀,那么星系与星系间的距离就会越来越大,久而久之星系内恒星的距离也会越来越大,随着宇宙物质密度的不断下降,终有一天宇宙加速膨胀的力量会作用到太阳系内,让行星与行星间的距离越来越大。
在有关大撕裂的最终推测里,宇宙膨胀之力会施加在宇宙中每个原子身上,到时候宇宙中所有原子都会被撕碎,宇宙也将被撕裂。
宇宙的命运能被逆转吗?
在阿西莫夫《最后的问题》中,超级计算机存在的意义只为回答一个问题:熵增能被逆转吗?
最后的结局是计算机算出了答案,但那时宇宙中已没有了人类,于是计算机成了新的“上帝”,说了句“有光吧”,而后新的恒星便诞生了,宇宙从热寂状态又回到了低熵状态。
但在现实的宇宙中,以人类文明为代表的低熵体们,虽然能用技术手段降低某一区域内的熵值,甚至是再点燃一颗恒星,但放到宇宙层面上来看,低熵体们的这些行为其实只是局部熵减,整体熵增,整个宇宙仍然在向混乱发展。
熵增这样的宇宙规律,也许就是物理学的底线,它让毁灭比重生更简单,让一切都有了寿命,让混乱比秩序更容易出现,但也正因为有了熵增,低熵体们才会分外珍惜时间,热爱一切值得热爱的事物。
大家都在看
-
借助元宇宙,探索星辰大海的奥秘 借助元宇宙探索星辰大海的奥秘。仰望星空,每一颗星都是一个独特世界吗?它们如何诞生和演化?又将走向何方?宇宙中的暗物质和暗能量是什么?又如何影响宇宙的结构和演化?太空时间和地球时间是同一个概念吗?太空存 ... 宇宙探索11-07
-
“航空”助力“航天”,携手共进探索无尽宇宙 10月30日,神舟十九号载人飞船成功发射。此前的29日,据神舟十九号任务发布会介绍,由中国航空工业集团成都所自主研制的昊龙货运航天飞机“昊龙一号”入围空间站低成本货物运输系统总体方案,获得工程飞行验证阶段合 ... 宇宙探索11-06
-
太空探索的风险:宇宙辐射、极端温度、真空环境的威胁 我刚下班回到家,就迫不及待地坐到书房的电脑前,想要好好聊聊关于神舟十八号的那些事儿。咱国家的航天事业发展速度那简直像火箭一样快!这神舟十八号都成功返航了,厉害啦!可看到航天员被抬出返回舱,心里又揪了一 ... 宇宙探索11-06
-
神舟18号返回全程解析:从太空返地的每个关键步骤 2024年11月4日凌晨,神舟18号载人飞船成功返回了地球,三名航天员叶光富、李聪、李广苏安全着陆在东风着陆场。这一壮丽的航天壮举,不仅代表着中国航天技术的又一次飞跃,更是一次充满挑战与惊险的太空之旅。整个返 ... 宇宙探索11-05
-
宇宙探索与生命奥秘:从银河中心到茶杯 银河系中心是最混乱的区域。詹姆斯·韦伯太空望远镜以其前所未有的红外视角,在这一拥挤动荡的区域中发现了新的特征。这张图像展示的恒星形成区域被称为人马座C,距离银河系中心超大质量黑洞人马座A仅三百光年。照片 ... 宇宙探索11-05
-
揭秘太空里发现五具浮尸是谁? 在浩瀚的太空当中曾经发现过五具浮尸他们分别是苏联的三名宇航员格奥尔基多博罗奥夫斯基、帕克拖帕托查耶夫和弗拉季斯拉夫沃尔科夫,美国的科学家尤金舒梅克和冥王星之父克莱德威廉汤博。 苏联的联盟11号飞船在1971 ... 宇宙探索11-04
-
PandaX暗物质实验首席科学家刘江来:我们对宇宙知之甚少,探索永无止境 【环球网科技综合报道】11月4日上午,第十二届腾讯科学WE大会在成都科幻馆成功举办。本次大会汇聚了五位世界顶级科学家,他们分别是国家最高科学技术奖获得者、中国科学院院士、南方科技大学校长、清华大学教授薛其 ... 宇宙探索11-04
-
我国空间站大揭秘:宇宙探索的“中国力量” 文|乐天科技编辑|乐天科技先别急,我是今晚的导游,大家可以叫我小石头。现在就让我们仔细看看这个壮丽的工程。走进这座空间站的背后故事,它全程由我们自己独立建造,从发射到组装,再到调试,每一步都由我们独立完 ... 宇宙探索11-04
-
你有没有想过,宇宙中竟然存在着个直径达到 2.5 亿光年的超级空洞 你有没有想过,宇宙中竟然存在着一个直径达到 2.5 亿光年的超级空洞——牧夫座空洞?这巨大的虚空,难道真如一些人猜测的那样,是两个文明战争的痕迹?别急,先点个赞,现在跟你说说!!首先,我们来看看牧夫座空洞 ... 宇宙探索11-03
-
人工智能与宇宙探索,如何相互推动发展? 当我们仰望星空,对宇宙的无尽奥秘充满好奇与渴望时,人工智能正逐渐成为我们探索宇宙的强大助力,而宇宙探索的需求也在反过来推动着人工智能的发展,二者相互交融,共同开启了人类认知的新纪元。人工智能为宇宙探索 ... 宇宙探索11-03
相关文章
- 揭秘太空里发现五具浮尸是谁?
- 中国太空计划的终极目标是什么?宇宙的构造:无尽探索与阶段规划
- PandaX暗物质实验首席科学家刘江来:我们对宇宙知之甚少,探索永无止境
- 我国空间站大揭秘:宇宙探索的“中国力量”
- 【光明时评】在探索宇宙中赓续创新基因
- 神舟十八号的辉煌之旅:太空探索的中国力量,对未知宇宙的好奇
- 在探索宇宙中赓续创新基因
- 你有没有想过,宇宙中竟然存在着个直径达到 2.5 亿光年的超级空洞
- 人工智能与宇宙探索,如何相互推动发展?
- 宇宙怎么运作?探索宇宙的奥秘与规律
- 宇宙探索和天文学 的新发现
- 奥陌陌是外星飞船?天文学家:发射探测器,22年后就能追上它
- “天关”发现60强暂现天体,震撼宇宙直播!
- 中微子:宇宙神秘粒子的探索之旅
- 年轻科研者的崛起!他们在太空探索中重塑未来!真像令你震惊!
- 中国地面空间站横空出世,宇宙探索再添新利器
- 全世界都在尝试去地底捕捉中微子,探索宇宙终极秘密:思维的传递
- 宇宙是全息投影?若真如此,它是否为被创造?
- AI助力高科技:揭开宇宙探索的新秘密
- 中微子:宇宙神秘使者的探索之旅
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11