這個(gè)話題中有個(gè)非常嚴(yán)肅的話題,宇宙剩下的生命還有多少年?因?yàn)榻鉀Q了這個(gè)問(wèn)題之后才能解決剩下的人類能否堅(jiān)持到最后的問(wèn)題。
曾經(jīng)宇宙被認(rèn)為是永恒和無(wú)窮的,但奧伯斯在1823年提出了一個(gè)刁鉆而又古怪的假設(shè)后認(rèn)為,宇宙應(yīng)該是非穩(wěn)態(tài)和恒定的,這就是奧伯斯佯謬的來(lái)歷,盡管奧伯斯只用了一個(gè)假設(shè),但他對(duì)于宇宙這個(gè)尺度上的理解非常到位。
要理解宇宙的大小和未來(lái)的命運(yùn)要到愛因斯坦的廣義相對(duì)論出來(lái)之后才能真正被拿出來(lái)討論。1917年愛因斯坦將廣相應(yīng)用到整個(gè)宇宙,開創(chuàng)了廣相宇宙學(xué)研究,但愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了宇宙是動(dòng)態(tài)的而非靜態(tài),因此加入了一個(gè)宇宙常數(shù)以修正動(dòng)態(tài)為靜態(tài)宇宙。
1922年蘇聯(lián)物理學(xué)家弗里德曼假設(shè)宇宙各向同性從愛因斯坦的廣相引力場(chǎng)方程中推導(dǎo)出弗里德曼方程,得出了宇宙在大多數(shù)情況下動(dòng)態(tài)的結(jié)論。接下來(lái)一個(gè)重要的事實(shí)需要從弗里德曼方程中推導(dǎo)出來(lái):宇宙臨界密度!如果宇宙是平坦的,那么這些物質(zhì)的密度,總和應(yīng)該等于臨界密度:
從弗里德曼方程中推導(dǎo)出的臨界密度
其中的H是哈勃常數(shù),G則是引力常數(shù)。宇宙的平坦程度代表了宙中的質(zhì)能密度,根據(jù)最新的普朗克衛(wèi)星和重子聲速震蕩以及引力透鏡的觀測(cè),宇宙的不平坦大約只有0.001+-0.006,意思是宇宙在6‰的精度上依然是平坦的,因此宇宙的密度非常接近臨界密度,即:(2.77x10^11 h^2) Msun/Mpc^3(現(xiàn)代宇宙學(xué)觀測(cè)測(cè)定宇宙質(zhì)能密度數(shù)據(jù))
一個(gè)比較有意思的事件是在1998年,物理學(xué)家索爾·珀?duì)栺R特領(lǐng)導(dǎo)的科研小組和布萊恩·施密特與亞當(dāng)·里斯領(lǐng)導(dǎo)的科研小組,分別獨(dú)立通過(guò)觀測(cè)超深空的Ia超新星紅移得到的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹,他們的這個(gè)發(fā)現(xiàn)獲得了2011年的諾貝爾獎(jiǎng)。
兩個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)宇宙大約在45億年前即開始了暗能量加速膨脹的時(shí)代,結(jié)合1929年哈勃發(fā)現(xiàn)的宇宙膨脹與平坦宇宙的密度與臨界密度極度接近,宇宙的未來(lái)似乎就已經(jīng)擺在眼前,當(dāng)前永恒的膨脹似乎會(huì)一直繼續(xù)下去,一直到撕裂每一個(gè)原子為止。
暗能量在數(shù)十億年前就已經(jīng)掌控了宇宙,未來(lái)宇宙的極度擴(kuò)張似乎不可避免,2003年提出的宇宙終極命運(yùn)-大撕裂說(shuō)也登上了舞臺(tái),這個(gè)說(shuō)法是遙遠(yuǎn)未來(lái)的膨脹時(shí)代,暗能量控制下的斥力將會(huì)撕碎從星團(tuán)到星系再到恒星以及行星與原子和次原子粒,未來(lái)宇宙會(huì)在有限的時(shí)間擴(kuò)張到無(wú)限大。
其實(shí)很難計(jì)算什么時(shí)候會(huì)撕裂到地球,但天文學(xué)家給出了倒計(jì)時(shí)過(guò)程中各個(gè)尺度上會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象,直接表現(xiàn)就是星系將會(huì)極度遠(yuǎn)離,也許在遙遠(yuǎn)的未來(lái)銀河系周圍將猶如進(jìn)入了牧夫座空洞,數(shù)十億光年內(nèi)都不再有其它星系!
倒計(jì)時(shí)6000萬(wàn)年后銀河系將逐漸分離,銀心與核球?qū)⒎纸,再也無(wú)法維持斥力的撕裂,恒星逐漸遠(yuǎn)離!
倒計(jì)時(shí)三個(gè)月,太陽(yáng)的引力也無(wú)法束縛住各大行星,最后的三十分鐘,行星和衛(wèi)星也將逐漸分離,而在最后的瞬間,連原子都將被摧毀!
這個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)在多久以后發(fā)生?實(shí)在很難預(yù)估,保守估計(jì)數(shù)千億年吧,接下來(lái)考慮下人類能否撐過(guò)這個(gè)時(shí)刻!
人類怎么辦?其實(shí)人類還真不用擔(dān)心數(shù)千億年后的事情,因?yàn)樘?yáng)將在30億年后就發(fā)展成紅巨星,那會(huì)將會(huì)逐漸吞噬水星和金星,地球也許能逃過(guò)被吞噬的命運(yùn),但高溫炙烤的結(jié)局無(wú)法改變,因此未來(lái)的人類第一個(gè)將要面對(duì)這樣一個(gè)爛攤子。
如果人類能熬過(guò)太陽(yáng)的紅巨星時(shí)代,比如搬到了比鄰星的行星上,因?yàn)樗鼔勖哌_(dá)數(shù)千億年,因此它非常有可能熬到宇宙的大撕裂時(shí)代,到那時(shí)宇宙將星團(tuán)到星系,再到恒星以及行星,一路撕裂,可能人類沒有任何方法能阻止這個(gè)事件發(fā)生,因此最大的可能是人類眼睜睜看著所有物質(zhì)被撕裂,當(dāng)然這個(gè)物質(zhì)包括人類自身,因?yàn)闆]有什么力量可以強(qiáng)大的暗能量對(duì)抗,當(dāng)它掌控整個(gè)宇宙時(shí)就是宇宙的末日,未來(lái)用不可能重啟宇宙。
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