宇宙的一生:生而燦爛、死歸虛無

2020-08-10 蒜頭聊科學

萬物皆奇蹟,乃至黑暗與寂靜——海倫·凱勒

地球的未來一片黑暗:80億年後,銀河系將與仙女座星系碰撞;50億年後,太陽壽命終結;20億年後,銀河系和大麥哲倫星系碰撞。此外,還有很多未知的風險,比如小行星撞擊。

地球終將因為不可抗力而毀滅,萬物皆有壽命。無論是人類、行星、恆星,甚至是宇宙,最終都將回歸到黑暗與寂靜中。



恆星:

恆星是宇宙活力的象徵,生命想要在宇宙中存活,需要恆星提供能源。

大約45億年後,太陽的亮度會開始增加,進入壽命的終結。太陽不會直接消失,而是內部的核心開始坍塌,產生的熱量會向外膨脹,最終變為紅巨星

太陽吞噬地球,進入死亡。隨著太陽殘骸的緩慢冷卻,最終太陽會收縮變為白矮星。



所有的恆星都無法逃脫死亡的命運。

宇宙中的恆星一個接一個死亡,宇宙逐漸失去活力,直到所有恆星死亡,宇宙冷卻,只剩下白矮星、中子星和黑洞。

最後一顆恆星死亡後,星球上將再也看不到星星。



白矮星、中子星:

白矮星只會散發出黯淡的白光,是恆星最後的能量,甚至沒有夜晚的月亮明亮。

中子星溫度較高,同樣是恆星最後的能量,兩者將成為宇宙重要的能量來源。

宇宙不會再產生新的恆星,或許褐矮星在宇宙中偶然相撞,會產生新的恆星,但對於宇宙來說已經微不足道。



宇宙中所有的恆星熄滅,生命該何去何從?

對於科技水平較高的生命而言,或許可以收集附近星系的資源,重新創造一顆恆星。然而對於普通生命,或許只能在白矮星附近尋求庇護。

存在生命的星球需要儘可能靠近白矮星,才能獲得充足的能源,這也意味著將會受到高額的輻射。宇宙中的生命將在最後「苟延殘喘」。



黑矮星

白矮星和中子星只是恆星死亡後的殘留物。

白矮星和中子星的能量最終會耗盡,變成一顆黑暗、冰冷的星球——黑矮星

恆星需要漫長的時間才能變成黑矮星,作為能量完全耗盡的恆星,黑矮星無法提供任何能源,只是一顆黑暗的星球。



通過恆星的死亡,星系中的物質大大減少。

少數物質會被拋出星系外,留在星系內部的物質,將會逐漸被星系中心的超大質量黑洞吞噬。宇宙耗盡能量後,開始將所有物質「由零變整」。



黑洞:

宇宙中的絕大多數物質都會被黑洞吞噬,只有少數物質在宇宙中遊蕩。

黑洞變成宇宙的主角,超大質量黑洞捕獲小型黑洞,宇宙的星系將全部由黑洞組成,這是一個不可能存在生命的宇宙。

黑洞的合併,將成為宇宙的主要工作。超大質量黑洞的合併,將是宇宙最壯觀的景象,強大的引力波會影響整個宇宙。



宇宙充滿黑洞,就是終結了嗎?

事實上,黑洞也並非永恆的天體根據霍金輻射,黑洞會將虛粒子變為普通粒子,這說明黑洞也在向外界提供能量。

如果宇宙僅剩黑洞,沒有物質補充的情況下,黑洞會逐漸輻射能量,最終逐個蒸發消失。宇宙僅剩的唯一的天體——黑洞,也會消失。

黑洞消失後,宇宙變成一片虛無,成為黑暗、寒冷、寂靜的空虛之地。



宇宙:

宇宙成為一片虛無,但宇宙並不會停止。

幫助宇宙膨脹的暗能量會持續作用,一片空虛的宇宙依舊會繼續膨脹,並且越來越快。沒有任何物質、生命的宇宙,究竟會走向何方?

人類或許永遠無法看透宇宙,因為生命的存在,只是宇宙生命中的一瞬間。



宇宙生於火焰,死於寒冰,然而這一切需要難以想像的時間。如果將宇宙回歸虛無的時間壓縮成人的一生,那麼宇宙現在還沒有真正出生。

人類究竟是宇宙的主人,還是在宇宙等待滅絕的無聊生物,需要人類後代繼續探索。


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