根據(jù)廣義相對(duì)論,大爆炸發(fā)生前,宇宙處于高度濃縮狀態(tài),密度無(wú)限大,溫度無(wú)限高,時(shí)空曲率無(wú)限小。大爆炸的瞬間,宇宙所有的能量都釋放出來(lái),那一刻宇宙的能量是最大的,之后能量開(kāi)始轉(zhuǎn)化成基本粒子,溫度逐漸降低后,開(kāi)始形成質(zhì)子、中子,質(zhì)子、中子又和電子結(jié)合在一起,形成原子,然后是氣體云、恒星、星系,這就是我們熟知的宇宙大爆炸模型。科學(xué)家們認(rèn)為,到目前為止,我們的宇宙仍然處于加速膨脹之中,今后的歸宿大致有兩種可能,一種是無(wú)限膨脹下去,一種是大坍縮,最后歸于奇點(diǎn),開(kāi)始又一輪的大爆炸。 實(shí)際上宇宙的坍縮早已開(kāi)始,從大爆炸的那一刻起,宇宙就已經(jīng)處于坍縮狀態(tài)了。根據(jù)質(zhì)能守恒定律,宇宙中的總能量和總質(zhì)量是不會(huì)減少的,在爆炸那一刻沒(méi)有物質(zhì),實(shí)際上整個(gè)宇宙中充滿的全是能量,然后開(kāi)始生成各種有質(zhì)量的粒子,這時(shí)候可以認(rèn)為能量坍縮成基本粒子。基本粒子生成原子,原子生成氣體云,直到出現(xiàn)第一代恒星、星系,物質(zhì)逐漸聚集在一起,這就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的坍縮過(guò)程。 第一代恒星消耗完燃料后,成為超新星爆發(fā),噴射出氣體和少部分重元素,氣體可能重新聚集起來(lái)形成下一代恒星,而重元素(約占2%)會(huì)形成行星,圍繞在恒星周?chē)\(yùn)行,實(shí)際上這也是一個(gè)爆發(fā)和坍縮的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,能量進(jìn)一步減少,物質(zhì)進(jìn)一步增多(主要指重元素,輕元素仍可看成是參與進(jìn)一步爆發(fā)坍縮循環(huán)的能量)。 宇宙的能量通過(guò)這種循環(huán)不斷轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,一些恒星死亡后直接坍縮成白矮星和中子星,另一些則成為黑洞,由于黑洞壽命極長(zhǎng),最后所有的質(zhì)量都會(huì)坍縮進(jìn)黑洞嗎? 黑洞最后會(huì)如何演化呢?如果黑洞之間的引力足夠強(qiáng)大,也許黑洞會(huì)互相合并,最后坍縮成一個(gè)奇點(diǎn),另一次宇宙大爆炸重新開(kāi)始。如果黑洞不斷離散,終會(huì)在漫長(zhǎng)的時(shí)間后完全蒸發(fā),整個(gè)宇宙沐浴在低能量的輻射和粒子間,煙消云散。 有人說(shuō),這不是違反了質(zhì)能守恒定律了嗎?輻射和粒子依然存在,只是不能再有效地聚集在一起,空間距離上更加稀疏,當(dāng)然不算違反了。 想想看,組成你身體的物質(zhì)最終將布滿整個(gè)宇宙,而且是一個(gè)不知膨脹到十的多少次方光年的宇宙,那都不叫太空葬了,那叫宇宙葬! 當(dāng)然,這些只是筆者的一家之言,不妥之處,歡迎批評(píng)指正。 |
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