宇宙毁灭往事(宇宙可能灭亡的)
我们身处在一个奇怪的时代,大众对宇宙末日抱有一种古怪、病态的迷恋。
这类题材的电视剧、电影也尤为盛行,但即使宇宙末日到来,
那种大战丧尸或像麦斯·洛克坦斯基(Max Rockatansky,《疯狂的麦克斯》主人公)
一样极速飙车的场景也不大可能发生。
我们指的是真正的宇宙末日。
如果宇宙即将终结,人类就如海滩上的沙子那般消逝。
我们根本无法阻止灾难的发生,而且很可能末日悄然而至,大家却浑然不觉。
智能终结说
在人类制造出核武器之前,一枚炸弹夷平一座城市的想法闻所未闻。
但1945年6月的广岛刷新了人们的看法,一项凸显人类破坏力的新技术也由此面世。
有意思的是,我们无法预测未来,无法预测人类有何创举。
智能终结说认为,智能生物将创造出终结宇宙的东西。
值得欣慰的是,我们现有的核武器貌似还不足以毁灭地球。
但问题在于,万一我们不是宇宙中仅存的智能生物呢?
万一宇宙已经因为其他智能生物的行为被破坏或正在走向终结呢?
计算机模拟终结说
最令人震惊的一种关于现实世界的理论是:现实生活只是一种计算机模拟。
牛津大学教授尼克·博斯特伦(Nick Bostrom)的模拟论认为,计算机技术正在不断发展,
总有一天,我们将会依靠强大的计算机技术发明出始祖模拟器,
关键是人类能否在灭绝前研究出来。
还有其他一些支持博斯特伦主张的理论,比如认为宇宙是二维而非三维的观点。
于是有了以像素显示宇宙的理论。
同时,计算机技术日益精湛,美国国家宇航局目前就有一台超级电脑,
它能在四个月内模拟出未来八十年的世界,包括每一个人的思想。
尽管博斯特伦的理论让我们质疑现实,
但我们更应该担心用户关闭程序后的境况,我们很可能都意识不到宇宙终结呢!
其实,模拟程序可能启动、关闭了好几次,而我们毫不知情。
总之,不管谁在运行这个模拟程序,我们只能希望他继续运行下去。
宇宙大崩塌
宇宙大崩塌听上去很新奇,
但在理论上是可能的,它是指宇宙中的一切支离破碎、分崩离析的现象。
你,以及一切由物质所构成的东西,都会像瓷器一样破碎成片,日月星辰也会爆炸。
那它是如何发生的呢?
此时,就要提到一种叫做“物理常数(physical constants)”的东西,
它是使整个宇宙保持稳定的特定属性,比如光速和质子质量。
目前约有25个物理常数,正是因为它们的存在,宇宙才有了孕育生命的可能。
假如宇宙中仅有一个物理常数发生了微小变动,都会令生命不复存在。
关于物理常数,它们应该是稳定的或者说是永恒不变的。
然而相当奇怪的是,澳大利亚物理学家们发现自宇宙大爆炸之后,
精细结构常数(fine-structure constant)在空间和时间上均发生了改变,
这就意味着物理常数可能随着时间的推移已经出现降解,
如果持续下去的话,就会导致宇宙大崩塌。
而好消息是,即便宇宙大崩塌发生,也是在3万亿年之后了。
与另一宇宙相撞
我们的宇宙之外是什么?
这是一个即便拼命追寻也很难琢磨的概念,
但唯一可以确信的是,我们的宇宙之外……还有更多的宇宙。
虽然目前这些宇宙彼此平行,依然极有可能其中一个就会向我们的宇宙撞来。
毕竟如果多元宇宙理论成立,无穷多个宇宙便蕴含着无穷多个可能性,
也就意味着宇宙相撞会成为现实。在那一种现实下,我们能存活吗?
好吧,看上去这事可能已经发生了,因为目前宇宙正在失去平衡。
而好消息是如果我们确实与另一宇宙磕碰了,那也只造成一个凹痕,但下一次就不会这么幸运了。
一旦与另一宇宙相撞,那将会是毁灭性的。
另一个宇宙或许有着与我们完全不一样的物理定律,有可能以接近光速的速度撞向我们。
如果放慢看,就会看见它如同一面镜子从天而降将我们压得粉碎。
宇宙大挤压理论
大多物理学家相信宇宙始自宇宙大爆炸。
自从138亿年前首次发生大爆炸,宇宙就开始膨胀变大。
大部分物理学家认为,宇宙无限,但也有物理学家认为宇宙有界,但假如宇宙有界,这将是个大问题。
如果宇宙不是无限的,那它就会在某个点开始收缩,回到奇点,
最终自己崩塌,整个过程就像海浪回归大海。
这就是宇宙大挤压理论,有爱因斯坦广义相对论作为理论支持。
但你不用为此事担心,因为即使宇宙大挤压发生,也是数十亿年后的事情。
振荡宇宙理论
宇宙大爆炸理论,既是解释宇宙起源的主流理论,
又是《生活大爆炸》这部令人困惑的流行情景剧的名字,
但此理论有些方面和爱因斯坦的广义相对论相悖。
之所以和相对论不同,是因为它既没能解释宇宙在大爆炸之前有什么,又不能说明宇宙大爆炸是由什么引起的。
了解这些很重要,因为根据现在的宇宙起源理论,宇宙起源于奇点,即宇宙来源于时空中一点。
当物理学家们计算大爆炸时,并未把奇点计算在内。
因此,形成了振荡宇宙理论,即宇宙崩塌时,大爆炸开始。
根据此理论,我们的宇宙可能会在出现类似于大挤压现象时再次崩塌,继而形成新宇宙。
有趣的是,如果振荡宇宙理论无误的话,我们就不知道我们所生活的宇宙,到底是因第一次崩塌形成,还是因第n 1次崩塌形成。
势垒毁灭论
宇宙规模只能有两种,要么有界要么无限。
大多数物理学家认为我们存在于无限的多元宇宙之中,但这一点又不符合物理定律。
倘若物理定律是对的,那么按照一些物理学家的观点,宇宙将一直膨胀,
但是达到物理势垒就会停止。就好比往冰球场倒入大量的水,水最终会碰板并不再漫延。
好消息是,即使势垒真的存在,宇宙在37亿年内也不会达到。
坏消息则是,加州大学伯克利分校一位物理学家认为这件事情发生的概率为1/2。
宇宙大吞噬
早在上世纪60年代,科学家就提出希格斯玻色子(Higgs boson),但直到2012年7月4日,欧洲核子研究委员会的大型强子对撞机才证实其存在。
希格斯场是玻色子产生的地方,在宇宙中随处可见。
一些基本粒子(指构成物质的最小最基本单位)与希格斯场彼此相互作用并从中获取能量。
有趣的是希格斯场可能有两种不同状态,就像物质能够以液态或者固态存在一样。
另一种状态比我们所知道的希格斯场密度大很多,但是物理学家们并不确定这种状态是否存在。
那么,问题究竟出在哪儿呢?根据量子力学,这两种状态会互相转化,其能量与峰值谷值相似。
目前,希格斯场处于潜在能态的最低值,也就是谷值。
理论家认为,如果希格斯场要改变谷值,宇宙就会毁灭。
好消息是它需要动量才能上升到峰值,然后才能下降到下一个谷值,而这一点不大可能发生。
坏消息是还存在一种量子涨落的现象,也就是能量变化。
这种变化会引发量子隧道效应,意味着动量不再必要。
由此,希格斯场在较低能态下就进入谷值。
这样将给宇宙带来毁灭性的后果,因为超密集希格斯场将会产生膨胀的磁泡,
从而可能导致原子组成的所有物质都分崩离析。
这种情况可能随时发生,多么疯狂啊!
根据史蒂芬·霍金,超密集希格斯场可能已准备好起泡。
不过据估算,在10100年内可能不会发生这种情况。
也许你对10100年没有概念,那真的是非常遥远的未来。
而且如果的确发生了这样的事情,真空也将会以超光速抵达地球,
我们还来不及反应,一切就已经消失了。这一点大概能让我们稍感欣慰。
宇宙大冻结
“大冻结”的宇宙末日景象,即为人所知的“热寂”,是人们基于热力学第二定律描绘出来的。
该定律主要表明,在一个孤立的系统中粒子的混乱度一直在加剧。
这意味着宇宙中的一切将从有序转向无序。
而且一旦开始走向无序,就很难停止或反转。
比如食物会腐烂,金属会生锈,人类会消亡。
由此,我们可以引出一个重要的物理概念“熵”,用于度量无序程度。
熵不断地增加,当宇宙中的紊乱达到最大程度时,“大冻结”就会来临。
一旦熵达到它的最大值,所有能量将被均匀地分布在整个宇宙内,
但任何可重复使用的能量或热量将不复存在,这意味着消耗能量的过程将不再继续。
从根本上说,宇宙间的一切终将停止运转,有点像办公室那个人准备休假一个月不工作了一样。
宇宙大撕裂
暗能量是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,
约占据宇宙68.3%的质能,但物理学家们真的对它了解不多。
在上世纪90年代发现暗能量之前,物理学家认为因大爆炸而产生的宇宙膨胀正在减缓甚至停止。
此后,通过对超新星的观测,天体物理学家们意识到其实宇宙膨胀正在加速,而导火索正是暗能量。
暗能量可能是一个问题,因为它会导致所谓的“宇宙大撕裂”。
这种暗能量随着时间的流逝会不断增强,人们基于该观点描绘出了宇宙末日的景象。
此外,宇宙大部分空间都充斥着暗能量,而且这些空间将继续膨胀。
如果这种暗能量不断增强且持续扩散,就意味着它开始推动星系相互分离,紧接着推动行星远离恒星,并造成一系列类似的变化。
最终,暗能量将会强大到把原子核从原子中撕扯出来,并撕裂宇宙间存在的一切,使宇宙分崩离析。
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