宇宙四种归宿中最恐怖的一种死法--时空大撕裂是咋样的?

100年前,人类的主流宇宙观还是静态宇宙,就是宇宙是永恒的不变的,无边无际无始无终。

爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论问世,让这个统治人们千年的观念受到了致命冲击,最后被终结进了历史资料库。

现在,一个崭新的宇宙观渐渐成为了科学界的主流认识,这个观念就是宇宙正在不断地膨胀,而膨胀反推出宇宙起源于一个无限小的奇点,由这个奇点爆炸诞生,这样宇宙就变成了有始有终有大有小了。

经过各种科学方法验证和评估,大爆炸宇宙模型已经成为科学界共识的标准宇宙模型。这个理论认为大爆炸起始于138.2亿年前,经历了暴涨和至暗时期,现在仍然在膨胀,经过测算可观测宇宙达到直径930亿光年。

由于宇宙有两个视界,因此宇宙还有两个不可观测范围。

一个是宇宙大爆炸初期到38万年之前,宇宙是一锅极端浓密的能量汤,光子无法出世,所以是至暗时期。这段时期由于没有光的溢出,所以人类无法观测。

还有一个是在遥远的可观测宇宙边缘,宇宙膨胀大大超过光速,那里的星光就永远也无法传导到我们的视野,因此无法知道这个视界外的宇宙到底有多大。

这样,两个不可观测宇宙到底有多大,人类可能永远也无法知道。但不知道并不能说明宇宙就是无边无际无始无终的,如果大爆炸宇宙模型是正确的,这个宇宙就是有限的,有始有终的。

很多证据证明了大爆炸宇宙理论的正确性,100年来,所有观测均符合大爆炸模型预期,至今没有一例反证可以否定这个理论。

这些证据包括100年来观测到的哈勃红移、宇宙元素丰度、宇宙大爆炸的余晖,即微波背景辐射、星系生成及其运行机制、引力波、黑洞、引力透镜等,这些证据无一不是指向宇宙由一个极小的奇点爆炸产生,而且所有证据都证明了大爆炸宇宙论模型对宇宙历史过程的描述。

但还是有不少人对大爆炸理论质疑,甚至有不少反对贬损之声,后者主要一些非专业人士,但他们只会用民科思维推断,拿不出任何证据或者数理逻辑理论。

因此,大爆炸宇宙论至今只能毫无悬念的成为主流科学标准理论。

这样,问题就来了,既然这个宇宙是有始有终的,那么它可能以一种什么样的方式结束自己呢?也就是怎么个死法呢?

科学界对我们现在这个宇宙终结的猜想很多,但归纳起来,过去比较有影响的说法有三种。

一是热寂说。

这个说法是根据热力学第二定律推导出来的。这个定律认为,宇宙作为一个孤立的系统,熵会随着时间的流逝而增加,由有序向无序不断变化,当熵达到最大值时,宇宙中的所有有效能量全部转化为热能,所有的物质达到热平衡,这样宇宙中就再也没有维持运动或生命的能量存在了,宇宙只有死去。

二是冷寂说。

这个说法是基于宇宙能量是有限的,未来宇宙所有恒星上的热核反应都将逐渐停止,只留下各种各样的宇宙“熔渣”,如黑矮星、中子星、黑洞等。随着宇宙辐射温度不断下降,最终无限趋于绝对零度,宇宙所有物质活动都停止,宇宙消亡。

三是大坍缩说。

这个说法是基于宇宙膨胀是有限度的,当宇宙膨胀到一个临界点后,引力将最终战胜暗能量,导致宇宙收缩,随着收缩的加快,到了宇宙史瓦西半径以内,形成无限塌缩之势,宇宙回到奇点,等待下一次爆炸诞生的机会,新的宇宙又会诞生,一切都将重来。

这种说法认为宇宙就是在这样膨胀和收缩的交替中循环往复的。

这种说法是宇宙膨胀的速度在暗能量的催动下越来越快,最终宇宙承受不了这种速度,时空将会被大撕裂,大到恒星,小到原子、夸克都将被撕裂,宇宙消亡。

提出这项理论的美国新罕布什尔达特茅斯大学物理学家罗伯特·卡德威尔认为,宇宙会不会大撕裂,关键是暗能量压强和暗能量之比的ω值,当ω<1时,大撕裂就不可避免。

这个值的计算公式为:

其中,ω是状态方程参数,H0是哈勃常数,Ωm是宇宙中所有物质的密度的现值。

这些宇宙归宿说法各自都有一整套理论体系,但都不完美,尤其是热寂说已经基本被科学界主流否定,得到最多支持的是膨胀收缩循环说和大撕裂说。

至于宇宙寿命,也是根据不同的归宿估算的,热寂和冷寂说宇宙寿命最长,因为这两个说法是根据宇宙天体寿命来推算的,这其中黑洞蒸发的时间来最长,可以达到10^1000年以上。

也就是1后面拖了1000个零,是多少亿年呢,各位掰着指头自己算吧。

而膨胀收缩说则需要一个临界点,这个临界点可能在1000亿年左右。

大撕裂说宇宙寿命最短,大撕裂将会在未来220亿年之后发生。而中国的一项研究认为,宇宙从现在到大撕裂经历的时间下限只有167亿年,上限则为1035亿年。

当大撕裂的宇宙末日来临前2个月,地球被迫挣脱太阳引力,漂流到太空;末日前28分钟,太阳毁灭;末日前16分钟,地球破碎消失。

这种景象是十分恐怖的,可惜人类是没有这个福分能够看到的,因为在这之前,人类以及一切生命早就消亡了。

就是这样,欢迎讨论。

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