正所谓,好事总有尽头。
这不仅仅是比喻,更是字面上的意义,宇宙中的一切终将消亡。
宇宙可能会变成一种幽灵,由基本粒子组成,不再有任何原子世界的迹象。
或者它可能变成一个永远充满灰烬的冰冷荒原,或者它可能会遭受暴力终结,只为了从灰烬中重生一个新宇宙。
之前,我讲过5种宇宙毁灭的方式,今天我把它们扩展成10种。
来吧,让我们一起来终结宇宙吧。
第10种,大撕裂,宇宙可能只剩下220亿年的寿命。传统观点认为宇宙还年轻,有138亿年,其中包含的恒星比太阳还要存在数万亿年。
然而在不同的框架下,作为大撕裂,考虑到它的终结,宇宙实际上可能已经达到了它总寿命的三分之一。
在现实中,它实际上可能是一个接近中年的宇宙。宇宙包括一切,是过去、现在和将来,甚至包括时间本身,这一切都可能突然结束。
关键在于暗能量及其与引力的斗争。目前它正处于上风,虽说情况可能会有变化,但它依旧会以非常大的方式胜利。
虽然未知数很多,但我们所知道的是,与自然界的其他力量相比,引力在原子尺度上是极其微弱的,几乎可以忽略不计。
然而,暗能量是否能撕裂原子?这里的问题是,宇宙时空如何对抗膨胀和收缩。
这被称为宇宙黏度,它可以在多大程度上在暗能量的影响下伸展和移动。
最终的想法是,宇宙的膨胀不仅会加速,还可能变得无限。这是个坏消息,因为会导致最终结果——一切都被撕裂,从而结束宇宙。
第9种,大弹跳,宇宙的起源至今仍是科学上相对了解不足的领域。我们比以往任何时候都有更多的见解,但真的不知道为什么会发生大爆炸,也不知道在此之前是否有什么存在。
有时,宇宙学中,一些假设最初看起来是可行的,但随着更多信息的出现,它们就会退居到历史尘埃中,变得不太可能。
但有时它们又可以东山再起。
一个这样的例子就是大弹跳的概念。
这是一种宇宙的循环模型,它是一个巨大的重复振荡,爆炸、膨胀、坍塌,然后重新开始整个过程。
然而,随着宇宙膨胀的出现,大弹跳的想法曾一度不太可行,基本上是多余的。
但最近对膨胀的更多问题使它重新受到关注。
然而,如果这是真的,那么必须提出的问题是,这是宇宙的第一个迭代,还是其中之一,或者它一直在发生,代表了一个没有开始的无限重复过程?
在这种情况下,宇宙将在某个时刻逆转,向内坍塌,而不是膨胀。
不过值得注意的是,宇宙的膨胀正在加速,这可能与宇宙的死亡和新宇宙在弹跳后的诞生相悖。
第8种,宇宙的热死,寒冷和黑暗,这不是对宇宙终结的非常乐观的看法,而是一种相当悲伤的看法。
在这里,暗能量简单地加速宇宙的膨胀,以至于一切都达到了热死。
它们都变成了一个冷酷、毫无特色、完全黑暗的深渊。
更准确地说,宇宙不再具有任何热力学自由能,也不再有熵的驱动力。
相反,宇宙达到了热力学平衡,之后就不会发生太多事情。
这需要宇宙永远膨胀,如果我们对暗能量的怀疑是正确的,以及宇宙的几何形状是平的或双曲的,那就为热死亡奠定了舞台。
但这里有一个奇怪之处,那就是原始的玻尔兹曼大脑概念是一种自发的思考系统,一个大脑作为宇宙在热死亡状态下经历了难以计量的时间的熵波动的结果出现。
它将是一个曾经充斥它的意识的幽灵在时间的广阔中偶尔出现和消散的地方。
第7种,希格斯场的灾难性崩溃。
希格斯玻色子的发现,或者更确切地说是确认,是最近的(2012年),但在1964年就被预测存在。
这是那些多重指标暗示它应该存在并且对宇宙中质量现象负责的情况之一。
现在,我们正处于大家假设它到底意味着什么以及它能做什么的时期,它可能意味着宇宙的终结。
这里的问题是,我们知道希格斯玻色子现在做什么,但我们不知道它可能的最低质量是多少。
它可能只是目前稳定点的情况,但这种情况可能会改变。
想象它像一座山,你可以推一块石头越过山顶,它不太可能再爬回去,但它可以掉落并休息在更低的凹陷处,但不在底部。
一次地震或其他因素可能会将其推出山谷,进一步下降。它不能再回去,但可以继续下降。
这可能就是宇宙的某些方面,例如希格斯,但粒子也可以表现为波,意味着它们真的没有定义的边缘。
它们更像是在时空中的涂抹,意味着它们可以通过山谷底部,最终到达底部。
问题在于,希格斯场为宇宙的其余部分赋予了质量特性,如果规则改变了,那么化学和一切其他事物也将遵循规则的改变,因此我们也结束了。
如果它发生了,可能已经发生了,那么这种变化将以光速传播,因此如果它发生在宇宙的某个遥远角落,那么改变后的现状将毫无预警地击中我们,我们会瞬间消失。
第6种,第二次大爆炸。与上一项相关,这一项是基于最近试图弄清楚希格斯玻色子本身如何可能导致灾难性结果的工作。
幸运的是,虽然它可能发生,但不太可能很快发生,这是一个在未来的许多万亿年里的漫长过程。
除非这个过程已经在宇宙的某个地方开始,并以光速传播。
但是什么可能导致希格斯玻色子不稳定呢?答案可能是超大质量黑洞。
我们并不完全知道黑洞事件视界内部发生了什么,我们的物理学基本上在这种环境中彻底崩溃了,开始预测不正确和荒谬的事情。
有人提出,这可能是改变希格斯性质的机制,如果是这样的话,它最终会导致一种有效但非常不同的第二次大爆炸,通过宇宙传播,摧毁其路径上的一切。
第5种,大坍缩。
众所周知,引力是一种吸引力,它将物质吸引向它。
然而,在大爆炸中,这种趋势被宇宙诞生时的巨大爆炸所击败。
在那之后,各个星系朝着所有方向飞行,宇宙整体上在扩张。
但它会永远这样做吗?答案可能不是,但我们不能完全确定。
证据似乎指向大坍缩的可能性不大,但这里有一个疯狂的变数——暗能量。
我们对这种能量几乎一无所知,除了它的存在似乎是推动宇宙目前正在加速扩张所必需的。
然而,考虑到我们对它一无所知,如果它的性质在某个时刻改变为某种其他值,那么它可能导致宇宙的崩溃。
这导致了一个真正可怕的遥远未来场景:我们将不复存在,地球也会消失,但如果宇宙的扩张开始逆转,那么存在于这个时期的任何文明都将看到可能是宇宙中最可怕的景象——崩塌。
崩溃将逐渐开始,如果它确实发生,我们至少还有另外140亿年。
首先,天文学家会注意到星系的蓝移差异,红移将逐渐消失。
数十亿年后,这将导致宇宙中所有星系靠近。
这种情况何时发生,决定了任何人可能看到的景象。
如果还有恒星存在,他们可能会看到天空中星群越来越密集。
如果剩余的恒星都是红矮星和低质量恒星、中子星、黑洞等,那么他们可能看不到太多东西,只看到一片黑暗的天空,对即将到来的大坍缩一无所知。
所有这些星系的合并将产生新恒星形成的爆发,因为剩余的氢云将合并。
超大质量黑洞将在与其他星系的黑洞合并时增加质量,甚至宇宙微波背景辐射本身也将开始蓝移并增强强度。
大坍缩场景实际上比大爆炸更糟,它实际上是宇宙中可能发生的最灾难性的事情。超越大爆炸,尽管第二次大爆炸也不是好事。
在某个时刻,一切都将变得如此炽热,以至于没有文明能够幸存。
最终,随着热量的增加和蓝移的加剧,即使是恒星的表面也将开始进行核聚变,摧毁它们。
它们将通过核爆炸自行撕裂。最后,要么发生大反弹,要么宇宙恢复到它曾经的状态——一个奇点,开启了新大爆炸的可能性。
第4种,质子衰变。
所有物质可能有一天消失的想法既诡异又可能发生。
实现这一点的一种主要方式是假设质子本身衰变。
质子可能不是完全稳定的想法很久以前就有了,而且仍然未解决,最早是由安德烈·萨哈罗夫在1967年提出的。
它的工作原理是这样的:在标准模型中,质子通常不会预期自发衰变。在标准模型中,它应该是无限稳定的,但当人们开始探索标准模型之外的其他理论时,通常是为了寻找万有理论,质子衰变的可能性就被抬上了桌面。
关于会发生什么,有不同的想法,但其中一种是质子会衰变成一个中性质子和一个正电子,后者是反物质。
如果这发生了,那么原子将无法再存在,随着时间的推移,一个巨大的时间量,宇宙的物质将持续侵蚀,最终将其带到有效的终结。
迄今为止,对质子是否衰变的实验结果都是负面的,至少现在看来它似乎不会衰变,但这个问题仍然悬而未决,等待一个万有理论来回答这个问题,尽管我们可能永远无法实现这一点。
第3种,实验惨败。
物理学明确表明我们并不了解一切,在我们对宇宙运作的部分理解中,我们可以做出了不起的事情。
物理学允许设计和构造汽车、计算机、戴森球体和聚变反应堆,但在物理学的某些领域仍然笼罩着神秘,比如黑洞事件视界内部的本质或者宇宙大爆炸后约3亿年内的确切展开方式。
鉴于我们的知识存在巨大的空白,你不得不问,我们是否能够完全了解物理学,或者宇宙根本不允许我们去了解物理学。
如果宇宙不允许这样做,那么不仅会影响人类,而且会影响所有遇到相同难题的外星文明。
因此,可以想象,通过越来越强大的实验,我们或外星文明可能会意外地触及某些未知的物理领域,从而真正威胁到宇宙的最基本结构,而这些结构中的许多我们可能都不知道。
换句话说,出于你认为正确的原因进行错误的实验,可能会导致意想不到的结果,破坏甚至结束宇宙。
第2种,宇宙真空衰变。
在量子场理论中,有一个“虚假真空”的概念。它听起来正如其名,一种假设的真空——一个尽可能低能量的空间区域,稳定地存在,但没有处于其最稳定的基本状态,意味着它是亚稳态,并可能隧穿到一个真正的真空。
但它并不是完全空的,那里仍然有量子场,并可能在整个宇宙范围内创造能量的局部最小值。
这打开了虚假真空状态的大门,这听起来可能不那么可怕,我不是说它很可怕,但它确实很可怕。
问题是,这种虚假真空的想法在某些时候开始看起来像是宇宙。
如果它确实处于虚假真空状态,那么它随时可能衰变到一个更低、更稳定的状态。这可能导致改变支配宇宙的基本力量,以至于物质本身无法以变化前的相同状态存在,甚至是对当前情况的微小变化,也完全改变了物理学和元素或化学的属性。
一个新的正常状态可能会形成,但有一点是清楚的,那个新的正常并不是我们现在的正常,我们将退出舞台。即使在事件发生后可能出现某种新生命。
第1种,模拟结束。
有些问题科学无法真正回答,但却可以合理提出。
科学涉及测量、假设和证明,但宇宙的某些方面可能无法测量,无法证明或反驳,可能永远是个谜。
其中之一是宇宙的真实本质,究竟是一个自然无思考的领域,还是实际上是某种其他东西。
在这方面最主要的问题之一是,宇宙可能是某种类型的模拟。
对模拟假说有赞成和反对的论点,一些人认为,在一个对我们和我们所能测量的一切都太真实的宇宙中,根本无需提出模拟的想法。
但从哲学角度来看,可以认为模拟最有意义,如果某些正确的事情是真的,那么我们几乎可以肯定生活在某种模拟中。
这到底意味着什么仍然不清楚,也许永远也不会清楚。但其中的一个问题是,如果模拟旨在达到某种结束,那么在什么时候继续运行它就没有意义了?这显然取决于它的目的(如果有的话)。
但不管是谁制造了模拟,为什么制造,总有可能它会在任何时候因任何随意的原因突然关闭,我们周围的一切可能会消失,就像你关掉手机准备睡觉一样。