我們所處的宇宙最後會演化成什麼樣？

2020-10-18 地理沙龍

宇宙對於人類來說可能是一個最為神秘的課題，人類不斷的探索和研究，試圖揭開宇宙的神秘面紗。只要我們取得了一點點研究進展，就能夠讓全世界的人們都興奮不已，今年4月科學家公布了第一張黑洞的照片，使我們這一代人有幸成為地球上首批觀看到黑洞的人類，也成為了人類在宇宙探索中的一個小小裡程碑。


宇宙大爆炸

目前，人類對於宇宙的認識十分有限，科學家推測宇宙的直徑可達920億光年，甚至更大也有可能，宇宙中包含類似銀河系的星係數量超過1750億個以上。關於宇宙的誕生，科學家比較認可的觀點是「大爆炸理論」，其中指出宇宙是源於在138.2億年前的一次「奇點」大爆炸，大爆炸之後，宇宙不斷膨脹，不斷降溫，不斷演化成現在我們所處的這個宇宙樣子。

那麼，接下來宇宙會怎麼樣演變呢？最後會變成什麼樣子？目前科學家比較認可的觀點有三種，分別是大塌縮、大撕裂和大熱寂。宇宙演化到現在，可以看成是宇宙「生命」的上半場，那麼宇宙的下半場怎麼演變，「大塌縮」是目前最流行的觀點，138億年前的大爆炸提供了宇宙膨脹的能量，但是當最終膨脹到無法支撐宇宙的體積時，就會發生向內塌縮，最終又回到「奇點」，並往復循環。

「大撕裂」也是基於目前宇宙不斷膨脹的現狀，隨著宇宙膨脹的繼續，最終可能就會像一個氣球一樣吹氣吹過了頭，最終發生爆炸，也就是宇宙被撕裂。「大熱寂」是指宇宙的熵（用來描述「能量退化」的物質狀態參數）會隨著時間的推移而增加，當宇宙的熵達到最大值時，宇宙中所有物質溫度達到熱平衡，也就是說宇宙中任何地方的溫度都一樣，從而就不會再有物質和能量的運動和交換，這種狀態稱為「熱寂」，也就相當於宇宙「死了」。

相關焦點

  • 我們的宇宙演化分為5個紀元,最後一個紀元或許存在多個宇宙!
    自從1930年代開始，我們就知道了宇宙在膨脹，大家以前都以為宇宙膨脹的速度會慢慢降下來，因為宇宙中的萬物都是相互吸引的，所以，宇宙膨脹的速度應該會逐漸慢下來，而如果是這樣，導致的結果將是宇宙會逐漸收縮，這種情況被稱為「大坍塌」，這會使得時間在很突然的情況下猛然停止。
  • 恆星存在演化周期,如果恆星都熄滅了,宇宙會是什麼樣子?
    恆星的確存在生命周期，如果時間足夠長，或許會有所有恆星都熄滅的一天吧！根據恆星演化理論，一顆恆星由星雲塌縮而來，恆星經歷主序星和紅巨星時期後，有可能演化為行星狀星雲，或者超新星爆炸後形成星雲，也會有部分質量轉變為白矮星、中子星或者黑洞。
  • 如何認識我們所處的宇宙？
    但是，如果這根繩子封閉成個圈形，那麼它就相當於一根沒有邊界但是長度有限的線。不論蟲子沿著哪個方向爬，總會回到它原來的出發點。構成一個有限的，但是卻無邊界的宇宙。那麼在太空裡穿行的宇宙飛船沿著儘可能直的路線飛行的話，最終會返回地球。
  • 當我們到達宇宙的盡頭時會是什麼樣?
    眾所周知，我們所知的宇宙大約在138億年前隨著大爆炸的開始而誕生。從那個早期階段開始，我們的宇宙一直在按照物理定律進行膨脹、冷卻和引力作用。隨著宇宙的演化，我們通過了一系列重要的裡程碑，形成了我們今天觀測和居住的宇宙。138億年後，在我們本地超級星系團外圍一個不起眼的星系的外臂上，人類出現了。
  • 我們所處的宇宙到底是幾維空間?
    我們所處的宇宙到底是幾維空間？7月23日發表在《宇宙學與天體粒子物理學雜誌》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)上的一項新研究表明，宇宙有可能存在於三維空間外，但不太可能在大尺度上存在。研究發現，在大部分太空中，宇宙的運行方式很可能和我們在地球上所經歷的是一樣的。這些結果也在幫助科學家更好地理解暗能量的神秘本質，暗能量是宇宙加速膨脹背後的神秘現象。
  • 新研究發現直立人「最後一站」,人類如何從一條魚演化成智人?
    我們都知道，宇宙已經產生了130多億年，「bang」的一聲，產生了130多億年的時間和空間，我們地球也誕生了40多億年。和宇宙的年齡、地球的年齡相比，人類非常地年輕。最早的人類大概在600多萬年前出現，我們現代人的直接祖先，大概在二三十萬年前才出現。所以和廣闊的時間來相比，人類時間非常短。
  • 如果6500萬年前恐龍沒有滅絕,它們會進化成什麼樣?
    那麼，如果在6500萬年前沒有這次的撞擊，恐龍會進化成什麼樣呢？我們大膽地來推測一下。恐龍的崛起與統治根據已發現的恐龍化石看，最早的恐龍出現在三疊紀距今約2.3億年前，它就是生活在南美洲的小型肉食恐龍-始盜龍。它們的祖先應該是早期的二足掠食性動物。
  • 137億年前的宇宙是什麼樣子?科學家們腦洞大開,提出了很多猜想
    按理來講，我們完全可以將宇宙回溯到更加遙遠的過去，但是因為我們的物理學無法解釋宇宙在這個時間段的狀態，所以宇宙在「普朗克時代」最初的那個時間點所處的狀態，就成了現代物理學無法解釋的奇點。然而科學家們並未就此放棄，雖然沒有理論支持，但是我們可以猜啊，對不對？關於137億年前的宇宙是什麼樣子，科學家們腦洞大開，提出了很多猜想來試圖解釋宇宙大爆炸之前發生了什麼，下面我們就挑幾個嚴肅點的來給大家介紹一下。
  • 銀河系的形狀是扁平的,我們所處的「宇宙」是不是也是扁平的呢?
    宇宙中存在著大量的天體，包括恆星、行星、衛星、矮行星、小行星、彗星、星雲、星際塵埃等等各種類型的天體，而天體之間由於相互吸引和相互繞轉而形成了不同層級的天體系統，其中包含地球的天體系統從小到大分別是地月系、太陽系、銀河系、總星系和宇宙。
  • 在我們所處的宇宙中，有多少個星系比「銀河系」大？
    宇宙中的所有天體都在不停的運動之中，它們相互吸引、相互繞轉，組成了不同層次的「天體系統」，以我們地球為例，地球在宇宙中的運動是極其複雜的，絕不僅僅我們熟悉的自轉和公轉那麼簡單，因為包含地球的天體系統從低級到高級，分別是地月系、太陽系、銀河系、總星系，以及宇宙，所以地球一方面在自轉和繞太陽公轉，同時我們也繞著銀河系的中心運動，也在伴隨著總星系的運動而運動。
  • 宇宙起源於何處?量子物理學家:意識創造萬物,包括我們這個宇宙
    隨著人類對宇宙的探索認識，以及科學的不斷向前發展，越來越多的科學家意識到：宇宙一定不只有我們所處的這一個，在我們宇宙之外，一定還存在著其他諸多宇宙。英國天體物理學家布萊登.卡特認為我們現在所處的這個宇宙的演化只有兩種可能：一種是強人擇原理，另一種是弱人擇原理。強人擇原理認為，宇宙的演化模型是早已擬定好的，如同編好的程序般，在演化的過程中是不允許出現任何差錯的。
  • 我們已經進入了宇宙最後的時代
    我們可以把宇宙分成六個不同的時代，而我們已經進入了最後一個時代！如果我們用變量a定義可觀測視界，則：物質的能量密度將演化為1/a^3，因為密度只是質量除以體積，而質量可以通過E = mc^2很容易地轉化為能量，輻射的能量密度將演化為1/a^4，因為密度是粒子的數量除以體積，隨著宇宙的膨脹，每個光子的能量會拉伸，增加一個與物質相關的額外因子1/a，而暗能量是空間本身的一種屬性，所以它的能量密度保持不變(1/a^0)。
  • 恆星死去後,宇宙會變得更加宜居?整個宇宙都會成為我們的花園!
    當前罕見的怪異現象將會司空見慣，宇宙中適合生命生存的環境甚至會變得更多。為了了解恆星的未來，我們需要知道它們是如何形成的，恆星誕生在氣體和塵埃雲中，這些氣體的質量從幾十萬個太陽質量到百萬個太陽質量不等。今天銀河系中恆星的形成速率接近每年一個太陽質量，科學家估計1000億年後，恆星的形成速率將會降低至目前的1/10，而在億萬年後，這一速率會降低到1/100。
  • 太陽最終會成為「白矮星」,地球會演化成什麼?行星也有壽命嗎?
    太陽最終會成為「白矮星」，地球會演化成什麼？行星也有壽命嗎？我們知道宇宙當中的星體，主要分為兩種，一種是自身能夠發光放熱的恆星，另一類則是自身不能發光放熱的恆星。在太陽系中，太陽就是一顆恆星，由於質量足夠大，內部啟動了熱核聚變反應；而其他圍繞太陽旋轉的星體，則都是行星，包括我們的地球在內。宇宙中的恆星通常都是有壽命的，而且通常恆星的質量越大，壽命就越短暫。我們的太陽是一顆質量比較小的黃矮星，大概能夠在宇宙中燃燒100億年左右，目前已經燃燒了接近50億年，度過了100的壽命。
  • 黑洞演化跟宇宙誕生十分相似,難道我們生活的宇宙在一個黑洞中?
    我們都知道，黑洞的質量是超級大的，它的引力也是強大到不可思議，宇宙中沒有天體能夠抵抗黑洞的吞噬，即使是恆星也不行。當天體或物質靠近黑洞的時候，被黑洞引力拉扯在其周圍會形成一個吸積盤。吸積盤中的物質越聚越多，它們之間相互摩擦會產生強大的能量，這些能量會向宇宙擴散，從而被我們觀測到。
  • 多元宇宙真的存在嗎?看了科學家的解釋,我們會大開眼界
    在探索宇宙的時候，很多科學家就會想，我們現在所處的宇宙是唯一的嗎？很多民科也嘗試著去探索宇宙的奧秘。以前我們的科技落後，認為地球是唯一的，太陽是唯一的，現在我們知道，宇宙中有無數像地球這樣的星球，那麼是否也有無數這樣相似的宇宙存在呢？隨著我們對宇宙探索的深入，科學家提出的觀點也越來越多。很多證據也越來越證明我們所處的宇宙很可能不是唯一的。
  • 宇宙之初：大膨脹②宇宙膨脹時是什麼樣的？
    如果你們所處的宇宙充滿了物質，那它將以時間三分之二的功率擴展，這時你們之間的距離為t2/3；如果你們所處的宇宙充滿了輻射，那它將像時間的平方根一樣膨脹，這時你們之間的距離是t1/2；但是，當你們所處的宇宙膨脹時，它的空間將呈指數增長，即e Ht（H是宇宙的膨脹率）。
  • 宇宙之初:大膨脹②宇宙膨脹時是什麼樣的?
    在它之前，有一個稱為「宇宙膨脹」的時期，它出現得更早，它為大爆炸的產生提供了初始條件。瘋狂的膨脹宇宙膨脹為我們描繪了一個與我們「可觀測的宇宙」完全不同的景象。想像你（是一個粒子）位於時空結構中的某個位置，你的對象（是另一個粒子）就在你身旁。現在，影響你們距離的唯一因素，是宇宙的膨脹。那麼，你們之間的距離會如何變化呢？
  • 宇宙的死期被算出，科學家：最後一次超新星爆發，便是宇宙的末日
    從科學的角度來看，宇宙是廣袤空間和各類天體、物質所處的環境總稱，不過事實上，無論是宇宙的含義，還是上文中我們提到的宇宙起源，也都是一個非常晦澀難懂的問題，宇宙非常的複雜，它雖然看起來不過是一個物質世界，不過其中卻隱藏著無數的奧秘。
  • 從宇宙的起源與演化解讀生命與疾病
    吉姆·皮布爾斯的理論發現讓我們理解了宇宙在大爆炸後如何演化，而米歇爾·麥耶、迪迪埃·奎洛茲則在探索系外行星的過程中發現了地球的鄰居，他們的發現將永遠改變人類對宇宙的認知。 《生命新知》曾以宇宙的起源為線索，衍生出地球的起源、生命的起源、人類的起源，並沿著這條線索對生命、健康與疾病進行了解讀。現與大家分享。