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現(xiàn)在的宇宙正處于一個群星閃耀的時期，無論我們向宇宙中的哪個方向看去，總是會看到大量的恒星，然而這些恒星卻不會永遠(yuǎn)存在，因為宇宙中的恒星所釋放出的光和熱，都是來自于其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，當(dāng)恒星內(nèi)部的“燃料”燃燒殆盡之后，它們就會“熄滅”。  氫元素是恒星核聚變的“基礎(chǔ)燃料”，也是宇宙中最多的元素，從宇宙誕生開始一直到現(xiàn)在，宇宙中的恒星所消耗的氫元素也不到其總量的1%，然而由于核聚變不可逆轉(zhuǎn)，因此宇宙中可以被恒星用來進行核聚變的物質(zhì)，遲早會有消耗完的那一天。根據(jù)現(xiàn)有的宇宙模型可以估算出，在大約100萬億年之后，宇宙中所有的恒星都將徹底“熄滅”。 核聚變不可逆轉(zhuǎn)，當(dāng)所有恒星都燃燒殆盡，宇宙是否就走到了盡頭？ 答案當(dāng)然是否定的，實際上，科學(xué)家們對“宇宙在未來會如何演化”提出了多種假說，例如“宇宙大撕裂假說”認(rèn)為，驅(qū)動宇宙膨脹的暗能量將在未來逐漸增強，并最終將宇宙中所有的物質(zhì)撕成亞原子粒子。  “宇宙熱寂假說”認(rèn)為，宇宙的熵會隨著時間的流逝而不斷增加，當(dāng)熵達(dá)到最大值時，宇宙中就再也沒有可以維持運動或者生命的能量存在（注：熵可以理解為一個系統(tǒng)的混亂程度，熵越高，系統(tǒng)的混亂程度就越大）。 而“振蕩宇宙假說”則認(rèn)為，宇宙在未來并不會無休無止地膨脹下去，當(dāng)宇宙膨脹到一定程度的時候，就會在萬有引力的作用下開始坍縮，隨著這個過程的持續(xù)，宇宙的坍縮將會越來越快，最終重新成為一個極為致密的“奇點”，在此之后，“宇宙大爆炸”又會再次發(fā)生，如此反復(fù)。  總而言之，在科學(xué)家提出的這些假設(shè)中，沒有任何一種會認(rèn)為，恒星全部“熄滅”就是宇宙最終的結(jié)局。需要指出的是，即使是上述假說都不成立，宇宙也需要非常漫長的時間才會走到盡頭。 當(dāng)所有恒星都燃燒殆盡之后，宇宙中并不會陷入絕對的黑暗，因為一些恒星的殘骸（如中子星、白矮星），會因為自身的高溫而緩慢地向外輻射出能量，黑洞在吸收周圍的物質(zhì)時，也會在黑暗中綻放出一絲光明，在中子星或白矮星發(fā)生碰撞之時，甚至還會“曇花一現(xiàn)”般地發(fā)出強烈的光芒（超新星爆發(fā)）。  除此之外，宇宙中的兩顆（或多顆）褐矮星合并之后形成的天體，其內(nèi)部還會點燃核聚變，進而形成低質(zhì)量的紅矮星，并在接下來的很長一段時間里，給宇宙帶來一點點微弱的光明。  （注：褐矮星是一種質(zhì)量介于恒星和行星之間的天體，常被稱為“失敗的恒星”） 隨著時間的流逝，宇宙會變得越來越冷，也越來越暗，在大約10^40年之后，宇宙中將只剩下黑洞這一種天體，然而黑洞也不會在宇宙中永恒地存在。 根據(jù)物理學(xué)家斯蒂芬·霍金的研究，黑洞并不是我們想象中的那種“只進不出”的天體，實際上，黑洞會通過“霍金輻射”慢慢地向外釋放能量，并因此而損失自身的質(zhì)量，我們可以簡單地理解為，宇宙中所有的黑洞都會以非常緩慢的速度“蒸發(fā)”。  當(dāng)最后一個黑洞“蒸發(fā)”殆盡之后，宇宙中就只剩下了一些能量極低的光子以及亞原子粒子，從此再也不能泛起一絲波瀾，而此時的宇宙就可以認(rèn)為是走到了盡頭。那么這需要多長的時間呢？ 黑洞的質(zhì)量越大，其“蒸發(fā)”的速度就越慢，對于一個3倍太陽質(zhì)量的恒星級黑洞來講，需要大約10^68年才會“蒸發(fā)”殆盡，而那些原本位于星系中心的超大質(zhì)量黑洞，則需要10^92至10^93年才會完全消失。 也就是說，在這種情況下，宇宙至少需要10^92年的時候才會走到盡頭，與之相比，宇宙中所有恒星都燃燒殆盡所需要的時間卻“只有”10^14年（即100萬億年），根本就不值一提。 好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。 |
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