宇宙的最终命运是什么?

上下四方为宇,古往今来为宙。这是我们中国历史上对宇宙的定义。

如果说我们的宇宙是只是138亿年前大爆炸以后形成了现今宇宙,现在还没有科学家证明是否在很久以后的未来,我们的宇宙是膨胀归于静寂,还是会收缩回复起点?

虽然我们人们有卓绝的思维,能够思考和想象出十维空间的完美模型。

但是真正的宇宙又岂是这么简单?

在时间和空间之外呢?究竟有何物?是何称呼?如何定义?

人们在认识宇宙的过程中,是逐步发现新事物,逐步修订新理论,逐步拓展新思维,不断进取的一个过程。

或许,随着人类科技的快速发展,真的能飞出宇宙也说不定。我们不要局限于现在的眼光,求知无止境。

宇宙的最终命运是什么?

宇宙是永恒的吗?

一直以来,人类都以为宇宙是永恒的,说白了就是宇宙是一直存在的,宇宙不会随着时间的流逝而发生大的变化。按照这个理论,宇宙就应该是无始无终的,也就没有最终命运了。放眼整个科学史,不少学者都在坚守这个信念。

牛顿在提出万有引力定律时,万有引力定律就与这个观念是相互矛盾的,这是因为按照万有引力定律,宇宙应该会在引力的作用下向在中心收缩,可是人类并没有观测到这个现象的存在。为了解决这个问题,牛顿就提出宇宙是无限大的,宇宙处处都是中心,处处引力都是动态平衡的。

同样的,物理学界的另外一个大神爱因斯坦也遇到了同样的尴尬的境地。爱因斯坦提出广义相对论时,在整个广义相对论的理论有一个描述宇宙的方程,也被称为广义相对论的引力场方程。

爱因斯坦在一开始推导出这个方程时,他就发现这个方程预示着宇宙应该是在随着时间膨胀的。而爱因斯坦认为这是不符合他的宇宙观的。于是,他就在这个方程当中加入了一个宇宙学常数,只要这个常数合理取值,宇宙可以处于静态,不随着时间的流逝而变化。

物理学史最伟大的两位科学家都认为:宇宙是静态的。那是不是意味着这就是事实呢?

答案显然是否定的,在爱因斯坦提出广义相对论没多久,他就惨遭打脸,这也就意味着宇宙应该是动态的,宇宙应该是有终局的,那具体是咋回事呢?

宇宙是动态的!

在爱因斯坦认为宇宙是静止的时,一些学者就提出了他们的不同观点,比如:弗里德曼,勒梅特,他们认为爱因斯坦这么做是不科学的。尤其是勒梅特,他认为宇宙应该是随着时间的流逝而膨胀的,并且根据这个进行倒推,宇宙应该是诞生于一个炙热的起点。

不过,勒梅特只是在理论上对此进行阐述,到底是爱因斯坦还是他对了还很难说,毕竟科学理论是需要实证的。勒梅特发表论文后第二年,有一位天文学家哈勃发表了一篇震撼整个天文学界的论文。哈勃一直在观测银河系的天体,他就发现,银河系外的星系都在离我们远去。那这能说明什么呢?

要知道,如果是星系自己在动,那应该有的星系在向我们靠近,有的在远去,而不是都在向我们远去。这只能说明一点,那就是空间整体在膨胀,所以星系才会都在离我们远去,就好比我们吹大一个气球一样,星系就好比气球表面的小点,当气球变大时,小点之间的距离也在拉大。

通过哈勃的观测结果,我们就可以知道,爱因斯坦这次真的错了,宇宙是在随着时间的流逝而膨胀。据说爱因斯坦也曾经说给广义相对论场方程加宇宙学常数是他一生中犯过最大的错误。既然宇宙会随着时间的流逝而发生改变,那宇宙的终局应该是什么样呢?

宇宙的终局

在哈勃的观测之后,科学家就基于爱因斯坦宇宙学方程,哈勃的观测结果等科学家的研究成果,建立起了标准宇宙模型。这个模型可以描述宇宙的演化。后来,标准宇宙模型后来不断发展,科学家发现宇宙中还存在着两种我们看不到的物质,一个叫做暗物质,一个叫做暗能量。其中暗物质起到的是引力的作用,而暗能量起到的是斥力的作用。物质之间的比例其实就会影响到宇宙的未来。

但是由于我们无法直接观测暗物质和暗能量,因此我们还可以根据标准宇宙模型进行推导,就得到一个结论:影响宇宙未来的演化主要取决于物质密度

如果宇宙的密度高于临界密度,宇宙就会向中心挤压,宇宙就会热死亡。在整个条件下,宇宙的终局对应了三个结果,一个就是大挤压,宇宙空间收缩成一个奇点,如果那个时候还有生物,那么这些生物大概率就是被热死或者压死。

有的科学家还认为,这个挤压的力非常大,可能还会触发大爆炸,这种终局叫做大反弹。基于这样的认知,有的科学家甚至提出,宇宙可能就是在“大爆炸-大挤压”的循环往复中演化

如果平均密度小于或者等于临界密度,那宇宙对应的就是冷死亡。在这种情况下,宇宙就会一直膨胀下去,最终宇宙的原子结构都会被拉扯开,物质都无法构成,这也被称为大撕裂

在冷死亡的这结局中,还有一种是基于熵增定律推导出来的,这个终局叫做热寂说。说的是宇宙最终处处温度相等,不再有热传递,也就没有信息传递,宇宙像一潭死水,陷入一片死寂。

那宇宙的终局是这五种结局中的哪种呢?

目前我们测到的宇宙密度大概是小于或者接近于临界密度,也就是说,按照目前的宇宙物质密度情况,宇宙的终局应该是对应着冷死亡的那2种。不过,这里要说明一点,宇宙的平均密度是动态变化的,这个参数会发生什么变化还很难说。

宇宙的最终命运是什么?

宇宙的最终命运是什么?

★宇宙的最终命运是天体物理学目前最前沿的科学,它是了解宇宙过去与未来的科学,同时也是了解人类命运的科学,它不仅让我们知道地球的寿命,更让我们知道今天天气状况,最重要的是一门学科的出现会让人类生活不再乏味。

许多科学理论都对宇宙的命运做出预测,包括时间的有限及无限的争论,宇宙未来的终极命运等。自从大爆炸理论被科学家们广泛接受之后,宇宙终极命运也就成为一个被热论探讨的话题。

宇宙的最终命运科学界一直众说纷纭,部分科学家认为宇宙的最终命运是在“坍缩”中重生;有科学家认为:宇宙没有结果,它是终极循环的;有科学家认为:宇宙的最终命运将会回到最初的奇点。不过多数科学家认为,在这个浩瀚无垠的宇宙中,没有任何一种物质是永恒不变的,哪怕是巨大的天体,这就意味宇宙万物最终都会走向寂灭或者死亡。

那么死亡到底是什么?它是否就代表着永远的消失呢?就狭义来说死亡是指丧失生命停止生存。从广义上来说,死亡是生命或者物件系统中,所有本来维持存活的属性丧失,是不可逆转的。死亡并不只适用于生命,它同样适用于其他物质,包括整个宇宙。

那么宇宙的终点到底是什么呢?答案就是熵。熵是什么?这个概念异常强大,也不是那么容易理解。

熵增定律是卡劳修斯提出的热力学定律,其中克劳修斯引入了熵的概念来描述热力学这种不可逆的过程,即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。就像太阳发热、发光一样靠氢经过热核聚变一样,最终它的内部氢元素再过50亿年后没了,太阳会变为红巨星,若干年后会突然坍缩成一颗白矮星,最终消失在宇宙的世界里。

19世纪初期物理学家们发现世界运转的动力是能量,而宇宙中的万事万物的变化都离不开能量,而且能量在不停地转换,能量守恒是是宇宙万事万物生生不息的一个根本,并成功发现了能量守恒定律,即能量的总和是不变的,但有一个问题却始终得不到解决,那就是能量永远无法100%的转换,他们尝试了千万种方法,根本不可能将能量损耗降低为零,而这些损耗的能量就是熵。

之后,这个概念被总结为热力学,第二定律,即能量转换会产生熵,也就是说世界上绝不可能存在的东西,宇宙也不可能是永恒的。即便是科学家推论说宇宙仍然还在不断膨胀,这一点可以用弗里德曼方程证明。弗里德曼方程 是广义相对论框架下描述空间上均一且各向同性的膨胀宇宙模型的一组方程。根据这一方程,物质的引力会导致宇宙的膨胀减速。宇宙的最终命运决定于物质的多少:如果物质密度超过临界密度,宇宙的膨胀最后会停止,并逆转为收缩,最终形成与大爆炸相对的一个“大挤压”,或者宇宙会变得与现在天文学家观测的不一样,终结于一场大撕裂。

★前面提到的克劳修斯的熵增中的熵,理解为宇宙中的所有物质和能量开始互相转换,开始汇聚形成这个浩渺无垠的宇宙。而在宇宙形成和演化过程中,这些所有的能量也会遵循一个即有的规律,那就是热在自然状态中永远都只能够由热端处往冷端传递,而热量是不能自发地从低温物体转移到高温物体,这个过程被科学家们定义为熵增。

而宇宙的熵增会随着时间的流逝而增加,由一个有序的过程走向无序过程。当宇宙的熵增达到最大值时,宇宙中的其他有效能量已经全部转化为热能,所有物质达到热平衡,宇宙中再也没有能量能够维持宇宙的运行,宇宙变成了无序的混沌状态。

熵也可以比喻为混乱度,热力学第二定律指出:所有的事物最终都会趋于熵值最大化。这意味在不施加外力的情况下,事物永远会向着更混乱的状态发展,想要维持美好的状态是需要能量的。如果没有能量的介入,事物就会结束,就像生命一样,我们的食物供给就是对抗熵值的能量。

我们能做的也仅仅是减缓熵值的速度,同样道理,人类的文明亦是如此,就如同宇宙其他事物一样,最终只会变得越来越无序和混乱,熵永远无法消除,我们只能为了让局部变得有秩序,而把混乱转移到其他领域,从科学家发现熵的那一刻起,也就预示着生命无法达到永生,所有事物都会趋于混乱。从138亿年前宇宙大爆炸那一刻起,宇宙就在向着混乱发展,小到生命大到星球,按照熵增定律,宇宙在未来的某一时刻也将走向死亡。

知足常乐于2021.11.8日晚于上海

宇宙的最终命运是什么?

对于宇宙的最终命运是什么呢之话题,我个人观点认为,宇宙是不存在着所谓的最终命运之现象的。为什么会这样说呢?因为,宇宙是客观存在的无边无际的自然天体,是由无限空间数之不尽的恒星及其恒星系所构成,无限恒星及其恒星系是组成宇宙物质的单元结构,是宇宙空间物质运动的“细胞”单元,数之不尽的恒星系都能进行着各自的物质周期循环运动,实现恒星及其恒星系的周期性轮回,实现恒星及其恒星系的周期再生再再生的无限循环,共同来支撑着无边无际宇宙的恒存。这个过程,宇宙之中所有的恒星及其恒星系,都遵循着物质周期循环运动的游戏规则,按照由有机物质向无机物的转变,而无机物又能回归到有机物的转变手段之无限循环的轮回再轮回的表现过程,都是同一样的物质周期循环,都是同一样的物质结构,都是同一样的周期发展变化规律,共同来构成宇宙细胞无限轮回与再生,支撑着无边无际宇宙的永久存在。由此可见,宇宙是永恒客观存在的,是不存在最终命运如何的问题。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论和学习。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)

宇宙的最终命运是什么?

科技在发展,认识在更新。人们已不在靠神话,宗教,传说来认识宇宙了。天即是宇宙,万物之始,万物之终,万物之气。老天能不能老死?灭亡?这似乎是庸人自扰,杞人尤天。据科学家研究,太阳只有五十亿年寿命。现在已四十五亿多岁了,就是说还有不到五亿年的寿命了。一旦沒了太阳,太阳系就毁灭了。人类自然就灭绝了。人类灭了,怎么能知道,宇宙的事呢?因为还有银河系,天外星系。倒是人类担自个会不会提前毁灭了?什么UFO?飞碟。史前文明遗迹,外星人。等等不可预知的天外来客,撞击地球!据说二0一四年,一颗天外大石,与地球擦边而过。如果撞上,人类立刻毁灭。感谢老天吧,让人类还活着!核战争别爆发吧,别自个把自个毁灭了!

宇宙的最终命运是什么?

我们人类那宇宙平说!这不过宇宙到后的命远还是死亡的!谢谢

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