宇宙的尽头是什么带你了解宇宙的终极奥秘,宇宙有尽头
宇宙的尽头到底是什么?这是对于人类来说最终极的问题,希望你能拿出几分钟看完这个视频,到最后你会感受到心灵的震撼。我们如何去预知未来,其实就是通过微观世界去观察原子,电子的运动轨迹,再加上无限长的时间,我们就能看到宇宙的尽头。在可预见的未来,人类将不可能永久地延续下去。人类文明在地球历史上只是转瞬即逝,但是地球和宇宙会以它的轨迹继续运转下去。在人类消失的几十亿年后,太阳也将走向死亡。 45亿年后,太阳的燃料将逐渐耗尽,它的核心会塌陷,然后在极度膨胀,直到大道超越到木星的位置。之后,它将吞并地球在内的大部分太阳系行星。 100亿年后,太阳会坍缩成一颗白矮星,开始逐渐降温。太阳的光芒由火红色变为暗淡的白光,它的残骸会缓慢冷却。宇宙中大部分恒星的命运会和太阳一样,总有一天他们全部都会死去。一万亿年后,宇宙将陷入无尽的黑夜。这时的宇宙温度会慢慢下降,夜空中的星星会一颗颗熄灭。由于没有能量的知识,宇宙将无法诞生新的恒星。 100万亿年后,宇宙中最后一颗恒星变成了白矮星,它闪烁着暗淡的白光,那是它熄灭前的最后一点余热,它就像宇宙海洋中的一盏灯塔,照亮着最后一片区域。 800万亿年后,宇宙中最后的光亮也将消失,到处布满死心的残骸,就像一个幽灵般的宇宙。 1000万亿年后,一些褐矮星在偶然情况下发生了碰撞,没想到竟然诞生了新的恒星,这种碰撞就是超量超新星爆炸,能够达到一般超新星爆炸的100倍威力。这种爆炸异常壮观,在几百光年的范围内都清晰可见。它就像宇宙在在死亡前进行了回光返照,试图唤醒快要停止的身体。宇宙中最后一批恒星开始诞生, 100万亿亿年后,最后一颗白矮星也熄灭了,它变成了一个黑暗的,致密的,退化的物质球,叫做黑矮星,它的密度是太阳的100万倍。 500万亿亿年后,就当我们以为宇宙将彻底死亡时,宇宙中心最大的黑洞还在运动,它还在吸收的最后的物质。黑洞将成为宇宙中最后运动的天体,它的寿命是如此之长,以至于可以活到时间的尽头。 1000万亿亿年后,宇宙中的黑洞引力变得无比强大,它可以吸收到几百亿光年范围内的物质。在这一过程中,死心的残骸被进一步撕扯成尘埃和气体,再将分子拉成原子,接着将原子拉碎,把原子拉扯成比夸克还要小的级别。黑洞的吸积盘温度将高达上万亿开尔文温度,因此它可以发出极为明亮的光,在宇宙的任何一个地方都清晰可见。 5000万亿亿年后,宇宙中所有的原子都开始衰减,这是宇宙从微观层面开始分解,而质子是原子的重要组成部分之一。如果质子开始分裂,那么任何物质都会彻底消失。 8000万亿亿年后,宇宙中最后一颗黑矮星的质子也开始分裂,以辐射的方式消失在宇宙中,什么痕迹都不会留下。 100兆亿年后,宇宙中一个原子也没有了,只剩下了光的粒子和无数的黑洞。黑洞也因为没有物质吸收而变得黯淡无光,没有了食物的黑洞也终将走向死亡,他们开始互相吞噬,在合并的过程中再次发出耀眼的蓝光。很多黑洞会变成一个超大质量黑洞,是太阳质量的几千亿倍,它们的引力将大到改变宇宙的物理定律。 1000兆亿年后,宇宙中最后两个超大质量黑洞开始合并,但这次合并将出乎意料的缓慢和安静,就像是一对在跳华尔兹的恋人,他们在合并过程中的引力波将传遍整个宇宙。终于,宇宙中所有的黑洞都合并成了一个,这就是宇宙最后的黑洞一万兆。一年后,这个最后的黑洞还活着。科学家以往认为黑洞是不朽的,它可以永远运动下去,但随着时间的无限推移,黑洞也终将死亡。这是一个无法想象的时间跨度。根据量子力学,这时候的宇宙中充满了虚拟粒子和反粒子,他们不断沉对,雾化,分离,聚集,彼此湮灭。这些粒子就是最后一个黑洞辐射的结果。这个黑洞正在加快蒸发,将它在过去万亿年间吸收的能量全部释放,最终会爆发一次仅次于宇宙大爆炸威力的爆炸,粒子再次分散到宇宙空间之中。 100万兆亿年后,宇宙开始由一种神秘的力量推动加速扩张,速度是光速的几百亿倍。这将远远超出宇宙中哪怕是最高级文明的想象。只有最伟大的哲学家或诗人才能回答。宇宙到底会以何种方式终结?是火还是冰?宇宙在快死亡的时候没有减速,反而是失控加速。 1000万兆亿年后,宇宙中没有任何物质,哪怕是一个粒子,但宇宙中还存有能量,没人能够解释这种能量,但这种能量会对宇宙产生推动作用,被称为终极暗能量。它们占有宇宙3/4的空间,看不见,摸不着,但是却存在着,它们将继续推动宇宙的变化。 9000万兆亿年后,宇宙中最后一个黑洞也开始蒸发,它挣扎地释放出最后一点能量,想照亮完全黑暗的宇宙空间。终于,最后一个黑洞也死亡了,不朽的黑洞也走到了生命的尽头,宇宙中变成了光子之海,做着不规律的运动。这个时候似乎就是宇宙的尽头,也是时间的尽头,什么也没有了,一切都没有意义了。直到无尽的时间之后,宇宙在神秘力量的推动下,又发生了一次大爆炸,这是死亡之后的新生,没人知道这个新生的宇宙将诞生什么样的文明,会有什么样的精彩等待发生?我们唯一知道的就是我们此刻的存在,就是宇宙最伟大的创作。我是科学之眼,请关注我,带你了解更多神秘科学现象。
宇宙的尽头是什么?
宇宙有没有尽头。宇宙的尽头是虚空的,也就是虚无一物的,那里只有无边无际的黑暗,宇宙并没有我们想象的那么大,如果我们走到了宇宙的尽头,也就是到达一片虚无之地了。但也有人认为,这种说法太过于局限,毕竟我们的认知是有限的,宇宙或许是没有尽头的呢。
宇宙的形成
宇宙由奇点开始,诞生出物质与能量,由物质并不是单一,所以才会有生命。而物质并不是无中生有,所以生命恰恰是这种,因为生命并不是物质,所以才会有和物质区别。生命是什么呢,生命就是能量的起源,所以物质才能依靠生命诞生,生命这东西可以说是源动力,借此物质才能由生命产生。
每一生命的死亡,都会消失一缕生机,就比如有一个科学家发现,每一死者的死亡,身体都会减轻一丝重量,这代表了什么,这代表了奇点在吸收这种生机,诞生许多物质,宇宙的许多物质是从奇点产生出来的许多的物质,这就是为什么奇点没有减少物质诞生的理由。
宇宙的尽头到底是啥?科学家算出了什么结果?
哲学终极三问是人类追求科学真理的源动力,其实宇宙同样有终极三问:宇宙是怎么诞生的?宇宙有多大?宇宙的未来会发展成怎么样?
宇宙什么怎么诞生的?
牛顿的以有限的空间内万有引力会让宇宙逐渐收缩到一起的推论,认为宇宙可能是无限大的,这一点非常有意思,尽管这可能不是牛顿想要的结果,但他还是相信了科学的判断!而奥伯斯则从星光没有将夜晚照成白昼,则推测出宇宙有并非稳恒态,那么宇宙必将有一个起始点!
当然两位伟大的科学家只是根据推测,尽管非常有道理,但仍然缺乏证据,而这一切需要到爱因斯坦的广义相对论诞生后才能进入实质性的探讨阶段!1916年广相引力场公式发布,1917年就被应用到了宇宙,诞生了广相宇宙学!
不过比较有意思的是爱因斯坦自己已经发现了宇宙非稳恒态,但他却被当时流行的稳态宇宙所迷惑,加入了宇宙常数保证宇宙处在静态下,但他掩耳盗铃般的举动不能不能让其他科学家继续发现,苏联物理学家弗里德曼和比利时的勒梅特都发现了宇宙模型的场方程,发现在大多数假设条件下,宇宙都是膨胀的,而勒梅特则更进一步提出宇宙诞生于一个“原生原子的假说”!认为宇宙都从这个原生原子膨胀而来!
哈勃的观测证明了宇宙正在膨胀,伽莫夫和拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼则在膨胀论为勒梅特的爆炸论铺路,前者创立了太初合成理论,后者则论证了大爆炸后的余晖!1930年代后兴起的射电天文,在初期快速发展的同时逐步验证了太初合成元素的比例。而1965年发现的宇宙微波背景辐射则证明了大爆炸余晖的存在。
所有的证据都指向了宇宙在过去的某个时刻发生了一场惊天大爆炸,而我们宇宙中的一切都来自于那一场爆炸,甚至包括时间和空间!
宇宙到底有多大?
哈勃在1929年发布的膨胀速率大约是500多千米/秒·百万秒差距,这个误差有点大,所以关于宇宙膨胀速率的精确测定对于计算宇宙的大小和年龄有很大的关系,此后各种观测手段,再加上微波背景辐射发现后,Cobe卫星WMAP卫星以及普朗克卫星的测定,哈勃常数精确到了67.15千米/秒·百万秒差距,当然这仍然存在一定的误差。
与此对应的宇宙年龄137.87±0.02亿年,对应的可观测宇宙则在930亿光年左右,但宇宙真的就这么大吗?从ΛCDM模型来看它似乎就是那么大,因为有几个参数决定了宇宙的大小,宇宙诞生时间和膨胀速率,两者一定时,宇宙的大小也就决定了!
但显然我们就低估了宇宙的真正大小,因为科学家发明了一种巧妙的方式来检验宇宙到底是有限大小还是无限大小的,原理很简单,不同曲率下的三角形内角和是大于小于或者等于180°,对应的空间分别是封闭,弯曲开放或者平坦开放!
但测量结果是无限接近180°,代表的是什么结果?如果要么是宇宙是一个大到难以想象的封闭球体,要么就是一个平坦的无限空间!
这实在让人有点崩溃,宇宙居然无限大!
宇宙未来会发展成什么样?
1933年美国加州工学院的瑞士天文学家弗里茨·兹威基研究后发座星系团时,判断其内部存在我们看不见的物质,这是自1932年奥尔特提出银河系应该有更多质量后对暗物质存在表示明确肯定!暗物质仅参与引力与弱相互作用,因此非常难以观测,但可以通过星系质量分布于引力透镜间接绘制出暗物质地图,2006年钱德拉X射线望远镜观测到星系碰撞,使得暗物质与显物质分离,从发现了暗物质的直接证据。
暗能量的发现
1998年两个科学团队通过研究遥远星系的Ia型超新星,发现宇宙正在加速原理,而根据对应的宇宙尺度计算,大约在60亿年前,宇宙膨胀从减速开始加速!
钱德拉硬X射线望远镜对26个不同距离的星系团,拍摄其内部炽热气体与暗物质的比例,从而取得估计距离的尺度,证实了宇宙膨胀正在加速这一过程!
暗能量和宇宙的未来
从平坦的宇宙形状到加速膨胀,宇宙可能走上了一条不归之路,自60亿年前加速膨胀开始,似乎物质之间的引力再也不能束缚住宇宙走向永恒膨胀,未来宇宙的结局只有两个,一个是热寂,另一个则是大撕裂,似乎两个结果都不是大家想要的,其实还有一个最不可能的结果是大坍缩,同样会毁灭宇宙而从重新开始,而爱因斯坦希望的稳恒态宇宙,则是不存在的。
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