宇宙将如何死亡

宇宙是一个包含时间,空间及其所有内容的全球对象:星系,恒星,行星,它们的卫星,所有其他物体,所有物质,所有能量。这个巨大而奇妙的物体曾经诞生过。像所有美好的事物一样,宇宙也有它的终结。科学家似乎已经决定了宇宙的过去和诞生。但是关于宇宙末日的预测仍然是一组理论,这些理论根据几个常数的接受值产生不同的结果。

出生与生活


在现代科学中宇宙起源的主导理论是大爆炸。如果我们以13.799±0.021亿年前的表观膨胀来推断,那么所有的问题都是在零大小的一点上,具有无限的密度和温度。然后扩展开始了。以下过程很少能完全理解现代物理学。

在几微秒内,基本粒子夸克-胶子等离子体中产生。随后,由它们形成质子和中子,从而产生轻同位素的核。到目前为止,只有原子核-物质距离原子远。

从起点开始经过7万年之后,该物质开始主导辐射。自大爆炸发生约38万年以来,电子和原子核首次形成中性原子。星尚不存在。第一个是在大爆炸之后的5.5亿年后形成的。恒星聚集在星系中。后者在团簇中形成引力相互作用。

根据星云假说,大约在距单一爆炸尘埃云形成的大爆炸之后约90亿年(或大约46亿年前)开始形成后来成为太阳系的东西。云的碎片被压缩成中心的球状,其周围部分也被压缩并旋转得更快,形成了特征盘。我们的恒星是从球上照亮的,行星在增稠物质的寒冷区域形成。

在这个简短的描述中,我们对能够预测仍然存在多少太阳的能力感兴趣。在这一切开始之后的137.99亿年中,我们有了来自海洋,生命和数据网络上的免费色情的地球蓝。便利的生活秩序将长期存在,但只有按照人类的标准。

从现在起的24亿年,银河系和仙女座星系将发生碰撞。没有人可以从地球上观察到这一点。我们星球上的生命将在大约十亿年内消亡-太阳将提供过多的热量,而海洋只会蒸发。恒星本身将持续很长时间。太阳的生命周期。数十亿年




太阳将已经是一个红色巨人,长期消耗其氢燃料。它将扩大约250倍。一些研究表明,在月球坍塌成白矮星之前,由于行星的轨道下降,太阳仍将接管地球。但是,这并不重要-在76亿年里,当这种情况发生时,我们的星球上将没有任何生命。太阳将照耀数十亿年,但要暗得多。最后,它将变成一个黑矮星。在数十亿年中,其他恒星的引力将选择剩余的行星。太阳系将不复存在。

在接下来的数亿年中,无需担心地球的死亡-在此期间,太阳系处于稳定状态在数十亿年中燃烧距离最近的恒星的燃料,甚至都不是问题。现代人类的现实任务威胁着生活质量的严重恶化。它们有很多:从由于出现超级细菌而停止工作的抗生素到由于温室气体释放而导致的全球气候变化。最后,存在发动热核战争或以任何其他方式破坏自己的平庸的危险。

也许我们的后代将改变地球的轨道,甚至将其移离地球。也许地球将在没有不必要帮助的情况下幸存下来。但是,后人类将面临哪些问题,这将成为“文明的摇篮”?还有其他外星生命形式在等待什么呢?宇宙最终命运的问题在现代宇宙科学的边界上。

压缩方式


宇宙在膨胀,星系彼此扩散。也许扩展速度会变慢,达到零,然后朝相反的方向发展。宇宙可能开始收缩,逐渐塌陷成黑洞。这些黑洞将合并为一个。该假设称为“ 大压缩”

根据哈勃定律,宇宙的膨胀状态由其密度决定。如果密度低于临界值,则宇宙将继续增大尺寸并冷却。如果宇宙的密度更高,那么重力将逐渐阻止衰退并将其引导回去。宇宙将缩小。 崩溃将与原始扩展不同。巨大的星系团聚在一起



,则整个星系开始合并。在某些时候,恒星彼此之间非常接近,以至于它们经常发生碰撞。恒星将无法散发所产生的热量,并且将开始爆炸,留下炽热的不均匀气体。由于温度升高,其原子将分解为基本粒子,并被熔融的黑洞吸收。该假设并不表明结局是什么。

还有另一个假设,即延续- 大反弹。一个简单的陈述说,宇宙经历了大爆炸和大压缩的循环。也许是由于前一个宇宙的崩溃而产生了这个宇宙。这意味着我们生活在不断挤压和爆炸的循环中。但是,由于点的通过,它们的编号没有意义一些理论声称,大压缩将导致一切开始的状态相同。另一个大爆炸将会发生。该循环将无限期地继续。

但是,最近对作为标准发光度和CMB映射对象的超新星的实验观察表明,膨胀并不会减慢,而只会加速

扩展名


巨大的差距表明,在将来的某个时候,宇宙的所有事物,恒星和星系,亚原子粒子,空间本身和时间都将因膨胀速度而破裂。这次死亡的情景表明,银河系将在最终决赛前的6000万年内衰变,太阳系的工作将在三个月内崩溃。大突破前半小时,地球(或类似行星)将崩溃,在一纳秒内原子将开始崩溃。根据该假设,所有这些只有在太阳衰落成白矮星后的220亿年之后才会发生。

然而,最流行的理论仍然是不断膨胀和随后的热死

数十亿年以来,恒星将燃烧掉。白矮星,中子星和黑洞将从它们的残骸中诞生。从当前时刻算起的1500亿年之后,随着银河系衰退的加速,本地集团之外的所有星系都将超越宇宙学的视野。本地组中的事件将无法影响遥远星系中的事件,反之亦然。当观测一个遥远的星系时,时间会变慢,然后停下来。换句话说,在1500亿年之后,本地组的观察者将永远不会看到遥远星系中的事件。不能飞往他们,也无法进行任何形式的交流。

在8000亿年之后,本地组的亮度将显着下降。老化的恒星将发出较少的光,红色的矮星将以白色消失。从当前时刻开始经过2万亿年之后,由于红移,遥远的星系将无法以任何方式被探测到:即使它们的伽马射线的波长也将大于观测到的宇宙的大小。


100万亿年后,恒星的形成将结束,其残留物将在太空中微弱地发光。最后一颗星星熄灭后,偶尔会被两个白矮星合并的闪光照亮。在10到15年后,这些行星将落在其前恒星的残骸上,或者进入其他天体。同样,在10个19 -10 20多年的物体离开星系。一小部分物体会掉入一个超大质量的黑洞。

进一步的发展取决于质子是否稳定。一些实验声称质子的最小半衰期为10 34年。如果是这样,则在10 40之后在宇宙中的十年将几乎仅保留轻子和光子。剩下的星星将消失,仅黑洞将保留。核子的死亡过程可能需要更多时间。从当前时刻起

经过10 100,黑洞将因霍金辐射而蒸发。最后,宇宙将几乎完全是空的。光子,中微子,电子和正电子将在其中飞行,偶尔发生碰撞。

如果质子稳定,则在10 1500冷聚变和量子隧穿之后,轻核将变成56 Fe 铁原子。比这种同位素重的元素会随着α粒子的发射而衰减。在10 10 26多年来,量子隧道会将大物体变成黑洞。或许铁星星变成中子 10 10 76 30年之后。

在10 10 10 56年内,量子涨落很可能引发新的“大爆炸”。尽管在这种真空中甚至可以出现一个理性的生物:玻尔兹曼大脑的诞生时间的粗略估计 是每10 10 50一次



还有其他更奇特的假设。例如,科学家在2010年预测,五十亿年的时间将终结。此事件将很难看到或以某种方式预料到,它肯定会是突然的。空间可能由于虚假的真空坍塌而变成了真正的低能态,这可能会导致宇宙物体的彻底破坏。

所有这些假设都是针对简单状态方程的当前现实而设计的暗能量。顾名思义,对暗能量知之甚少。如果宇宙的通货膨胀模型是正确的,那么在大爆炸之后的头一刻,还有其他形式的暗能量。也许状态方程式会改变。从中可以得出的结论将会改变。如果暗能量仅在上世纪末才发展起来,那么很难预测我们对暗能量的了解。

但是在所有情况下,按照人类的标准,宇宙的死亡都是一个非常遥远的现象。如果从一个人的预期寿命的角度来看,这件事太笼统了,不用担心。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397965/


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