万物终将终结,宇宙将如何毁灭?

郑渝川 | 2023-01-06
收藏

宇宙当然应该有一个开端。按照科学家目前掌握的情况,宇宙是在大约138亿年前,从一种相当难以想象的之谜状态,变成一个包罗万象的宇宙火球,然后再逐步冷却,这期间产生物质和能量,为后来出现的恒星和星系提供了可能。

我们也知道,行星,恒星不可能永久存在;同样知道的一点是,如果我们生存的地球、太阳系面临死亡危机,只要这个时间出现得足够晚,就留给了人们拯救星球、星系的时间,或者完全有空进行星际漂移。

但要是宇宙毁灭呢?这意味着所有事物的终结。在新出版的《万物的终结: 宇宙毁灭的5种方式》一书中,天体物理学家、加拿大高等研究院全球学者、北卡罗来纳州立大学物理学教授凯蒂·麦克带领读者领略宇宙可能出现的五种结局:大坍缩、热寂、大撕裂、真空衰变、反弹。

说到大坍缩,书中首先谈到了40亿年后很可能注定发生的宿命:仙女星系将与银河系发生激烈碰撞,两个星系的恒星都将被毫无章法地丢出现有轨道,形成恒星流,在宇宙间划出美丽的弧线;星系内氢气的突然相撞将使得超大黑洞周围的气体被点燃,交融周遭的万物,“强烈辐射和高能粒子的射流将刺穿在一片混乱中相互纠缠的气体和恒星”,各种物质会在旋涡中堕入更加庞大的新超大质量黑洞。

经由这样的撞击,太阳系可能会作为一个整体幸存下来,但因为太阳已经膨胀为一个红巨星,所以地球的完整保存只是粗略概念上的,即不存在实际意义,地球的海洋会被加热至沸腾,完全消除生命存在的可能性。《万物的终结: 宇宙毁灭的5种方式》书中写道,如果仙女星系与银河系历时数十亿年的结合如果被人类观察并记录下来,那一定是一个令人敬畏的、史诗性的绚丽过程。

虽然星系的碰撞、交融,必然会对存在其中的人、物而言是浩劫,但从宇宙的角度来看,星系的碰撞、交融都是正常现象。银河系就曾吞噬过几十个较小的星系。而且,我们从地球上所观测到的一些天文现象,其实就是遥远之处出现的类似星系相撞。

但在整个宇宙范围内,上述一类的碰撞正变得越来越少。也就是说,宇宙正在膨胀,空间在变大,孤立的单个星系和星系群正在远离,虽然这不可能完全屏蔽撞击的可能性,但概率上会显著降低。

《万物的终结: 宇宙毁灭的5种方式》书中指出,宇宙结局之一的大坍缩,就是现有的宇宙空间扩张长期持续下去,会突然停下来,然后调转方向,再让万物都撞到一起。

说起来,这很可能是不符合我们的直觉、常识理解的。但现有的宇宙空间膨胀本身也如此。

宇宙大坍缩如果发生,将意味着满天的星系迸发出新兴的蓝光,巨大的粒子和辐射喷流将肆意撕裂星系间残存的气体,将可能因此诞生新的行星,甚至可能有行星有时间发展出生命——但宇宙不会再留给这样的新行星、新生命像地球、人类那样长的发育时间,超新星爆发的可怕频率会轻而易举地摧毁新行星和新生命。

宇宙大坍缩情况下,星系之间和中心超大质量黑洞之间的引力作用也会变得十分暴虐。恒星也会脆弱地被随意摆来摆去,然后被各种辐射更加剧烈地点燃表面,甚至撕碎恒星,将热等离子体注入太空。这必然意味着行星将被批量地摧毁。最终,“一个坍缩的宇宙在最后阶段的密度和温度,将超出我们在实验室中能够产生的或用已知粒子理论描述的范围。”

热寂,不是热陷入了死寂,而是热造成了死寂,是无序状态杀死了人。正如前面所提到的那样,当银河系与仙女星系合并之时、之后,其他星系群和星系团会在我们看不到的地方合并成巨大的椭圆星系团,经由激烈碰撞迸发耀眼光辉,这其实就是走向燃烧殆尽的状态,最终迎来超新星爆炸,再留下慢慢燃烧的残骸,等待冷却过程中,亦可能被黑洞所吞噬。而这,正是《万物的终结: 宇宙毁灭的5种方式》书中所列出的另一种同样动魄惊心,却相对和缓的宇宙消逝的方式。

正如书中所说的那样,“热寂的宇宙本质上是一个庞大、略有温度的盒子,按照统计力学原理发生着随机波动。如果大爆炸是宇宙曾经有过的状态,而热寂后的宇宙是永恒的……那么大爆炸没有理由不能从真空中波动出来,重新开启宇宙”。

相较而言,书中所谈到的大撕裂(暗能量将宇宙撕裂为无数个碎片,就像做爆米花那样),乃至真空衰变、大反弹,这些都是未来很久很久以后,宇宙可能走向灭亡的某个确定的“剧本。”

固然,对于我们当世的这代人,以及上几代、下几代人而言,宇宙爆炸、诞生,以及未来走向灭亡可能显得太久。但对之进行细密探讨,洞察其奥秘并非毫无意义。就像书中所谈到的那样,“与此同时,我们将继续前进,在树林中开辟新的道路,看看我们可能会找到什么隐藏的东西。总有一天,在遥远未来的未知荒野深处,太阳会膨胀,地球会死亡,宇宙本身会走到尽头。在此期间,我们有整个宇宙可以探索,把我们的创造力发挥到极致,找到认识我们的宇宙家园的新方法。我们可以学习和创造非同寻常的东西,并且可以分享它们。而只要我们是有思想的生物,我们就永远不会停止发问:‘接下来会发生什么?’”

1

书名:《万物的终结:宇宙毁灭的5种方式》

作者:(美)凯蒂·麦克

译者:秦鹏

出版社:北京联合出版公司

出版日期:2023年1月

所有评论({{total}}
查看更多评论
热点快讯
+86
{{btntext}}
我已阅读并同意《用户注册协议》
+86
{{btntext}}