宇宙的誕生
在19世紀以前,幾乎所有科學家都認為「宇宙是永恆的」,就連愛因斯坦也是這個觀點的支持者,為此愛因斯坦製造出了「宇宙學常數」,用來抵消宇宙的膨脹,但是哈勃在後來證明了宇宙確實在不斷膨脹。
愛因斯坦認為「宇宙學常數」是他一生中「最大的錯誤」,「大爆炸宇宙模型」和宇宙膨脹這些現象證明,宇宙存在一個「起點」,也就是奇點大爆炸的瞬間,短暫的一個普朗克時間中,一切從虛無中出現。
比起傳統宇宙中宇宙永恆存在的觀點,大爆炸宇宙理論顯然更符合實際,但是大爆炸理論也延伸出了一個問題,宇宙是否存在一個「結局」?如果存在,那麼宇宙的結局是什麼?
因為在現有的觀察中,宇宙的「熵」總是在不斷增加,因此熵增定律延伸出的「熱寂理論」被很多人認同,如果熱力學第二定律適用於整個宇宙,那麼我們生活的宇宙空間可能會永遠存在,但是空間內的物質可能在未來的某一天達到「熱平衡」,也就是宇宙中只有無限的虛無。
而其他觀點認為,宇宙可能在未來進入絕對的低能狀態,無限接近於絕對零度,所有的恆星都已經熄滅,黑洞也都完全蒸發,宏觀宇宙中不存在任何物質的運動,僅僅在量子層面進行著量子漲落。
也有其他觀點認為,宇宙的加速膨脹會在未來的某一天導致宇宙空間「撕裂」,所有的微觀粒子都會被「撕碎」,最終導致一場全新的「宇宙大爆炸」,這就延伸出了另外一個觀點,宇宙在不斷的「循環」和「輪迴」。
宇宙在不斷循環?
2020年的諾貝爾物理學獎得主彭羅斯就是宇宙循環理論的支持者,傳統觀點認為,導致宇宙大爆炸的「奇點」是在「真空零點能」的影響下出現的,宇宙中不存在真正意義上的「絕對真空」,宇宙中的任何區域都在進行著「量子漲落」,虛粒子快速的出現又隨之泯滅。
一些物理學家認為,宇宙本身可能就是誕生於一次量子漲落,根據海森堡的不確定性原理,在特別短暫的時間中突然出現特別的高的能量又快速消失,並不會打破宏觀的能量守恆,因此科學家提出宇宙的真空中其實隱藏著難以想像的巨大能量,這種能量被稱為「真空零點能」。
真空零點能意味著就算是未來宇宙不斷降溫進入絕對零度,仍然存在大量的能量,並且就算真的進入絕對零度,粒子仍然會在零點能的作用下震動,如果宇宙真的會像一個膨脹的氣球一樣,在膨脹到極限後「撕裂」,那麼在零點能的影響下,仍然會發生下一次的大爆炸。
宇宙可能在不斷地進行著「膨脹」-「坍縮」的循環,並且在我們的宇宙之外可能存在著其他宇宙,在「宇宙微波背景輻射」中存在一些「冷斑」,也就是我們常說的「宇宙空洞」,這個區域內,不存在任何天體和物質,甚至暗物質也不存在。
宇宙中的物質分布從宏觀上來看應該是十分均勻的,但是宇宙微波背景輻射中冷斑打破了這個觀點,科學家認為這些冷斑區域可能是我們的宇宙和其他平行宇宙發生碰撞後留下的。
不僅僅是宇宙可能在循環,可能在宇宙之外存在其他平行宇宙同樣也在進行著循環,如果我們的宇宙真的在不斷的重複的循環,那麼每一次新誕生的宇宙,是否會存在差異?
龐加萊回歸
一滴墨汁被滴入裝滿清水的杯子後,會漸漸地融入到水中,想要讓墨汁恢復到原來的樣子,幾乎是不可能實現的事情,但是有一個理論卻指出,任何一個粒子在經歷漫長的時間後,都會回到無限接近於最初的位置,只能無限接近,不可能真正實現完全回歸。
也就是說,從量子理論中來看,不僅僅是墨汁可以恢復,破鏡也可以重圓,只不過一個粒子想要回歸到最初的位置需要十分漫長的事件,甚至是萬億年千萬億年也不止,而這樣一個粒子回到最初位置的過程,就被稱為「龐加萊回歸」。
拆開一副撲克牌後,隨機洗牌,只要你洗牌的次數足夠多,總有一次這副撲克牌的順序會恢復成剛剛拆封的樣子,任何一個孤立的有限系統在變化中,都會無限接近於最初的樣子。
科學家已經在量子系統中證明了「龐加萊回歸」確實存在,如果宇宙確實是一個封閉系統,那麼在無限遙遠的未來,宇宙會恢復成一個「奇點」開始下一次大爆炸,或許我們早已不是第一次相見,在宇宙的「輪迴」中,我們不斷地對自己的人生重蹈覆轍。
宇宙真的在不斷的循環嗎?沒有人可以給出正確的答案,死亡可能是結束,也有可能是一個新的開始,就算粒子會進行「輪迴」也不可能完全恢復最初的樣子,每一次「龐加萊回歸」都會造成細微的差異,導致一個完全不同的宇宙誕生。
你認為宇宙的結局是什麼?