从人类第一次抬头仰望星空开始,浩瀚的星河就在心中留下了难以磨灭的印象。在随后的几千年时间里人们对于宇宙的崇拜有增无减,从而创作出了各种各样优美的神话传说。
到了近代,得益于先进科技的帮助,人类终于能够更加“接近”无垠的宇宙。与此同时,依据“热力学第二定律”,科学家惊讶地发现原来亘古长存的宇宙其实跟人类一样,最终也会有寿终正寝的一天。
当然了,虽然科学家们知道了宇宙终将会消亡,但是没人知道它究竟会怎么样消亡。由此对于宇宙的结局,科学家们提出了许多假说,像非常有名的“大收缩”、“大撕裂”、“热寂”等等。
而一方面因为人类对宇宙的研究还不够透彻,另一方面这些假说或多或少都有难以自洽的地方,所以对于宇宙的结局谁也无法给出一个非常肯定且让人信服的答案。
不过,即便是不知道宇宙最后会如何消亡,但是就像开头所说的,宇宙最终会消亡的确是个不争的事实,所以为了更方便的研究宇宙,同时也为了能够更加精准地推演出宇宙的结局,宇宙的“一生”被科学家们分为了五个阶段:一、原初纪元“原初纪元”意思很简单,就是奇点爆炸形成宇宙之后的第一个纪元或者阶段。在这个阶段中,因为奇点爆炸导致大量的能量迸发,许多大质量的恒星开始闪耀在漆黑的宇宙中。
因为这些恒星是宇宙中的第一批恒星,所以它们的质量和体积往往很大,这也就意味着它们内部的反应速度要远远大于现在的恒星。
而反应速度快同时也意味着它们的寿命将极为短暂,所以一般只需几百万到几千万年的时间,它们便会开始慢慢“燃烧殆尽”
燃烧殆尽之后就会发生剧烈的爆炸,导致大量的物质被抛撒出来,这些物质会在各种力的作用下再次形成恒星和其他天体。
二、恒星纪元当宇宙中第一代恒星全部燃烧殆尽之后,此时距离宇宙起源大爆炸应该已经过了4亿年左右,宇宙中的第二代恒星开始在第一代恒星的残骸中出现,标志着宇宙正式进入由二代恒星主导的“恒星纪元”
在这个纪元中,恒星的反应速率明显比上一纪元减慢,宇宙开始出现适宜生命活动的环境,我们目前正是处于宇宙这一纪元中。
那么这一纪元什么时候结束呢?或者说最后一颗恒星将会在何时“熄灭”呢?众所周知,恒星体积和质量越小,那么它寿命也就相对较长,这是因为小质量、小体积的恒星内部整体反应速率较慢造成的。
根据推测,宇宙中最小红矮星的寿命大约为1万亿年,也就意味着如果宇宙诞生初期形成了一颗红矮星,那么到目前为止它只“燃烧”了1%左右的氢元素,以人类的寿命来形容的话,现在的它还只是一个婴儿。
今天,宇宙的星云中仍然在不断孕育新的恒星,但是这些弥漫的星云并不是无穷无尽的,它总会有“枯竭”的一天,所以宇宙中的新生恒星数量将会在数十亿年后开始减少,而已经形成的大部分恒星将会在几十亿年后开始走上“末路”,届时宇宙中还能发出光亮的只剩下了红矮星。
几万亿年后,当仅存的红矮星渐渐暗淡,宇宙中的天体将只剩下中子星、黑洞和白矮星,此时宇宙的第三个纪元正式开始。
三、简并纪元当宇宙到达它一生中第三阶段时,宇宙的环境已经变得不适宜生命活动和诞生,甚至可以说宇宙此时已经没有了任何生命,因为它已经失去了生命活动所需要的各种能量。漆黑的宇宙中仅剩下一些以中子星、白矮星或者黑洞形式存在着的恒星。
而这个时候宇宙中唯一能散发热量的,或许就是刚刚才形成不久的白矮星和中子星,而它们的温度最终也会在几万亿年后降至零度左右。简单的说,在进入“简并纪元”之后,所有的天体都将会开始降温,并且最终走上消亡的道路。
相信大家都知道,宇宙中所有物质都是由一些基本粒子所组成,而这些粒子也被宇宙规则束缚着,有着自己的寿命,也就是科学家们经常会提到的“半衰期”
所以在漫长的岁月之后,宇宙中所有的物质都会开始自然分解,除了黑洞之外的天体都将会慢慢地消融在漆黑的空间中。
4.黑洞纪元在1040年后,宇宙中最后一颗简并天体也终于消失了,黑洞将成为宇宙中仅存的天体,此时宇宙进入了“黑洞纪元”
在我们印象中,黑洞可以说是一个吞噬一切物质的无底洞,但是它实际上并不是绝对的“只进不出”,它也有产生能量的方式——蒸发。也就是说它可以通过“蒸发”来减少自身的质量。
根据科学家的计算,一个是太阳三倍质量的黑洞完全蒸发大约需要1068年,而银河系中间那个巨大的黑洞完全蒸发大约需要1092年,这所需的漫长时间不仅已经超出了人类的认知,同时对人类来说也已经失去了意义,因为这个数字其实已经超越了宇宙中所有粒子的个数。
5.黑暗纪元当最后一个黑洞完全“蒸发”,代表着宇宙来到了一生中最后一个阶段——“黑暗纪元”届时宇宙呈现的将会是深入的“黑”,以及无法用语言形容的“永恒”,就连时间也完全失去了存在的意义。
以上就是宇宙一生所经历的五个阶段。当然了,这五个阶段只是科学家们在一定事实基础上做出的推测,而推测就意味着它存在许多不确定性,所以大家只要知道就行,不用太过于吹毛求疵,毕竟人类研究宇宙其实并没有多长时间。