從地球上第一個有意識的人類開始抬頭仰望星空的時候,人類對于宇宙的研究也就隨之開始了。但是受當時的科技水平限制,古人類對于宇宙更多的是一種崇拜敬仰之情,并沒有深入的對它進行研究。
到了近代,隨著科技力量的加持以及天文望遠鏡的出現(xiàn),人類終于開始更加貼近、更加系統(tǒng)的研究無垠的的宇宙,并且根據(jù)“熱力學(xué)第二定律”,知道了宇宙也會有終點,這也就意味著如果將宇宙比作是一個人的話,那么他也會有壽終正寢的時候。
雖然說知道了宇宙也會有終結(jié)的那一天,但是對于它的最終結(jié)局究竟是什么,目前沒人知道,不過科學(xué)家們針對宇宙的最終結(jié)局提出了各種各樣的假說猜想,比如“大撕裂假說”、“大冰凍假說”以及“大收縮假說”等等,但是這些假說都有難以自洽的地方,所以對于宇宙的最終結(jié)局,科學(xué)界始終沒有定論。
不過雖然不知道以上的假說哪一個會成為現(xiàn)實,但是科學(xué)界現(xiàn)在普遍認為,即使以上的假說都沒有成為現(xiàn)實,宇宙也將在漫長的歲月之后,慢慢的被虛無所吞噬,最終陷入永恒的死寂。
所以為了更好的研究宇宙,同時也為了更精確地推導(dǎo)出宇宙的最終結(jié)局,科學(xué)家們將宇宙的“一生”分為了5個紀元,并且認為宇宙中所有的文明將在宇宙的第三個紀元滅亡,下面就來看看宇宙的“一生”究竟分為哪五個紀元吧。
一、原初紀元
所謂的原初紀元,也就是宇宙形成之后的第一個紀元。在這個紀元中奇點爆炸形成宇宙的瞬間,導(dǎo)致物質(zhì)和能量傾瀉,許多大質(zhì)量的恒星開始出現(xiàn)。
因為這些恒星的質(zhì)量很大,所以內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)也非常的快速劇烈,這就導(dǎo)致這些大質(zhì)量恒星通常在幾百萬年到幾千萬年內(nèi)就會“燃燒殆盡”,之后發(fā)生爆炸,產(chǎn)生黑洞以及拋射出其它的物質(zhì),這些物質(zhì)在力的作用下組成二代恒星和行星。
二、恒星紀元
奇點爆炸約4億年之后,宇宙中開始產(chǎn)生大量的二代恒星,標志著宇宙開始開始進入“恒星紀元”,在這個紀元中宇宙被各種恒星所主宰,宇宙開始變得適宜生命活動,我們正是處于這個紀元當中。
那么這個“恒星紀元”會在什么時候結(jié)束呢?或者說宇宙中最后一顆恒星會在什么時候“熄滅”呢?我們都知道宇宙中恒星的質(zhì)量越小,那么它的壽命也就越長,因為質(zhì)量越小的恒星其核聚變反應(yīng)中把氫轉(zhuǎn)化為氦的速度越慢。
根據(jù)科學(xué)家的推測,宇宙中最小的紅矮星可以持續(xù)1萬億年的時間,這也就意味著在宇宙幼年時形成的紅矮星到現(xiàn)在只用了1%左右的氫元素,所以從人類的角度來看,它們還是“嬰兒”。現(xiàn)在,不斷運動的星系還在攪拌著星云進而形成新的恒星,但是星云遲早有耗盡的那一天。據(jù)估計,在數(shù)十億年之后宇宙中的新生恒星數(shù)量就會開始變少,而宇宙中已經(jīng)形成的恒星大部分將會在幾十年后開始走上末路。而此時宇宙中只有那些長命的紅矮星還在發(fā)著光。
而幾萬億年后隨著最后一顆紅矮星熄滅,宇宙中釋放能量的就只剩下白矮星、中子星和黑洞,另外可能還有一些“棕矮星”,此時“恒星紀元”正式結(jié)束。
三、簡并紀元
當宇宙到了“簡并紀元”之后,宇宙中所有的生命都將滅亡,因為此時的宇宙已經(jīng)幾乎沒有任何能量供生命活動,宇宙中只留下了一些死寂的行星和演化到了末日的恒星,以白矮星、中子星或者黑洞的形式存在著。
這個時候唯一能發(fā)熱的天體或許就是剛形成的中子星和白矮星了,不過,隨著時間的流逝它們也會慢慢的冷卻,并在幾萬億年之后降到現(xiàn)在人類的室溫。所以總的來說,在“簡并紀元”里,隨著時間的流逝,宇宙會慢慢變冷。
有趣的是,在這個黑暗且寒冷的“簡并紀元”中也迸發(fā)出一絲光明。這是因為宇宙中的白矮雙星最終會在引力的拉扯下撞到一起,撞擊的瞬間會產(chǎn)生超過1000個銀河系的亮度,然后變成超新星,不過這道光明只是極為短暫的事件,黑暗很快又會吞噬整個宇宙。
我們都知道宇宙中的萬事萬物都是由粒子構(gòu)成的,而這些粒子也都有自己的壽命,也就是所謂的“半衰期”,所以在經(jīng)歷漫長的歲月之后(10^34年)物質(zhì)將會分解,宇宙中除了黑洞之外的所有天體都將會消融。
4. 黑洞紀元
隨著最后一顆簡并天體消失,宇宙中只會剩下黑洞這一種天體,宇宙開始正式進入“黑洞紀元”。
提到黑洞,可能在我們腦海中的印象就是吞噬一切,但是雖然說黑洞都能吞噬掉宇宙中幾乎所有物質(zhì),但是它并不是完全的只進不出,它會通過“蒸發(fā)”來減少自身的質(zhì)量。
科學(xué)家們經(jīng)過計算認為,如果一個黑洞的質(zhì)量是太陽的三倍,那么它完全蒸發(fā)大約需要耗費10^68年(1后面68個0),而星系中心的黑洞如果要完全蒸發(fā)掉的話,需要大約10^92年(1后面92個0)。
可能有的朋友對這個數(shù)字沒什么感覺,實際上這個數(shù)字是非常非常大的,甚至已經(jīng)大到?jīng)]有了實際意義,因為已經(jīng)遠遠大于已知宇宙中的基本粒子的個數(shù)(10^85)。
5. 黑暗紀元
當宇宙中最后一個黑洞完全消失,就意味著來到了宇宙最后一個紀元——“黑暗紀元”。這個紀元可以說是真正的黑暗和永恒,因為宇宙中只剩下只剩下幾乎沒有任何能量的光子以及亞原子粒子,而這個時候的“時間”也已經(jīng)沒有了意義,因為這個紀元的持續(xù)時間將是無窮的。
以上五個階段就是科學(xué)家們預(yù)測的宇宙的“一生”,當然,科學(xué)界也有許多人反對這樣劃分,因為他們認為人類對宇宙的了解程度還遠遠不夠,但是對于宇宙最后的結(jié)局還是并無異議的,因為萬事萬物并無“永恒”。