總有一天宇宙會走向毀滅,但是為什麼會這樣,何時會死亡呢?宇宙會永久死亡嗎?我們又從何得知呢?
首先我們都知道宇宙正在膨脹,而且膨脹速度正在加快,原因就是暗能量。暗能量是一種奇怪的現象,科學家相信它瀰漫整個宇宙。直到1998年,科學家還認為宇宙的運作類似於你朝天空仍一個球,球上升之後到一定高度會再次落下。但是,宇宙的擴張實際在加速,這就像拋一個球,看着它越來越快的飛離,但使它加速的能量從何而來呢?我們無從得知,於是我們將其稱為暗能量。
曾考慮過這個問題,但他後來覺得不現實,但現在天體物理學家認為這是有可能的。這一切都只是基於理論,我們並不知道暗能量的特性,但是目前有很多相關的理論,並且由此衍生出了三種可能的宇宙死亡理論。
第一就是大撕裂。自誕生以來,宇宙就一直在擴張,由於未知的原因,新的空間在各處均等的生成,當星系之間的空間進一步擴大時,它們就會逐漸分離開來,當然星系中的空間也在擴大,這時萬有引力強大到可以維持它們的一體狀態。
在大撕裂理論中,隨着擴張速度的不斷加快,過了一個臨界點,引力無法將星系保持在一起,結果就是大撕裂。大的結構像星系會首先解體,因為它各個組成部分之間的空間擴張的非常快,接着大的物體像黑洞、恆星、行星將會死亡,它們的引力不再足以使它們維持一個整體,因此它們就解體了。
最後,空間擴張的速度遠超過光速,原子都將會受到影響,原子鍵將會斷裂。一旦空間擴張的速度超過光速,宇宙中的粒子將無法相互作用,宇宙將解體為無數個孤單的粒子,獨自漂浮在這個永恆的時空。
第二就是熱寂或者凍死亡。這個理論與大撕裂的區別在於,在熱寂理論中,天體將會保持完整,但經過漫長,有限的時間它們將被轉化為輻射,而宇宙將永遠擴張下去,這到底是什麼原理呢?需要引入一個新的概念:熵。
熵,其實很容易理解,物理意義上指的是體系混亂程度,熵值越高,代表約混亂,反之越低就代表越有規律(不那麼混亂),而宇宙所有的系統都趨向於最高熵值的狀態,也就是所有事物都趨向於混亂。這個規律同樣適用於宇宙。所以在宇宙越來越大的同時,各天體慢慢消減並分散開來,在恆星生成數代之後,宇宙到達了一個臨界點,宇宙將隨之會變黑所有能用於形成恆星的氣體雲都用盡了,宇宙將隨之會變黑。
數萬億年後,剩餘的恆星終將死亡,黑洞也將慢慢解體蒸發,由於我們所知的“輻射”作用,當這個過程完結,只會剩下稀釋的質子和光子,隨後這些也會消失,宇宙將靜止在這一瞬間,熵達到最大值,而宇宙永遠的死亡了。但在理論上看還是有這種可能,在很長時間後,“量子隧穿”(不瞭解的可以百度下,很神秘的現象)可能使熵自發減少,引發下一次的宇宙大爆炸。
第三就是大塌縮和大反彈,這是最樂觀的理論,如果宇宙中的暗能量少於推算,或者它在隨時間減少,引力終將成為宇宙的主要影響力。在漫長時間之後,宇宙擴張速度將會減慢並最終停止,然後就反轉了,星系將競相回縮,宇宙會越來越小,當然一個更小的宇宙意味着一個更熱的宇宙,整個宇宙都會迅速升温,在大塌縮的十萬年前,宇宙背景輻射將熱過大多數星球表面温度,這意味着它們在從外及內的升温。
大塌縮的幾分鐘前,在一個超級黑洞吞噬一切之前,原子核都將被撕裂,最終,所有的黑洞將合併為一個包含宇宙一切物質的超級黑洞,在大塌縮前一刻它將吞噬一切包括自身。大反彈理論提出,這一切已經重複多次了,宇宙會繼續擴張與壓縮的無限循環。這一無限循環與我們與我們周圍所見的事物有太多相似之處,生死輪迴!