黑洞|宇宙灭亡后会怎样?——什么是“熵”理论?( 二 )
闭系统内 , 人体的各个器官必须有序的配合 , 才能保证人体的运转 , 但随着时间的流逝 , 人体的器官会逐渐衰老 , 这样各个器官的工作就会越来越混乱 , 最终达到商的极限 , 也就是人体的死亡 , 所以人从生到死就是一种熵不可逆的表现 。
在宇宙大爆炸的初期 , 我们的宇宙处于低熵状态 , 也就是最低的混乱度 , 随着宇宙的膨胀和逐渐冷却 , 宇宙中的混乱度开始逐渐增加 , 也就是熵开始增加 。 到了目前的130多亿年后 , 宇宙的混乱度也就是熵值达到了较高的水平 , 如果继续发展下去 , 在几十亿年 , 几百亿年甚至几千亿年后 , 当宇宙的熵达到了极限之后 , 宇宙的所有有效能量全部转化为热能 , 所有物质的温度都达到热平衡 , 这种状态就叫做热寂 , 所以这种理论也叫做宇宙热寂理论 。 这个时候 , 宇宙中再也没有任何可以维持运动的能量存在 , 整个宇宙一片漆黑 , 宇宙也就死亡了 。
50亿年后 , 太阳核心的氢元素消耗殆尽 , 内部的氦元素被点燃 , 发生氦聚变 , 外层大气会被吹走 , 太阳就像一个气球一样 , 慢慢变大 , 体积增大到目前的200倍 , 变成一颗红巨星 。 届时地球等其他行星都将被太阳吞没 , 地表上最后的文明遗迹也会灰飞烟灭 , 地球将彻底和太阳融为一体 。 500亿年后 , 宇宙中所有的
恒星能量都将消耗殆尽 , 宇宙只剩下了白矮星 , 棕矮星 , 中子星和黑洞 , 此时 , 唯一能发热的天体或许就是刚刚形成的中子星和白矮星的 , 这个时候 , 任何幸存的文明将会依靠在白矮星周围 , 以获取最后的保护 。 五千亿年后 , 宇宙各个星系中心的超大质量黑洞开始吞噬剩下的白矮星和中子星 , 宇宙中最后一颗天体也消失了 , 整个宇宙只剩下了黑洞 , 这一种天体 。 一万亿年后连黑洞都无法逃脱蒸发的命运 , 根据霍金效应 , 这些质量是太阳二十
万亿倍的超大质量黑洞开始衰变 , 这个过程是非常漫长的 , 最终黑洞以猛烈的爆发而终结 , 黑洞将释放出所有被他吸收的物质 , 所有的粒子都将得到大赦 , 这就是黑洞的死亡 。
10的92次方年后 , 宇宙中所有的黑洞全部蒸发完毕 , 这个时候宇宙将会是一片黑暗 , 所有能够发光的天体都不存在 , 宇宙的膨胀 , 开始减缓 , 直到停止 , 宇宙中实时的活动几乎没有 , 唯一的活动是随机的亚原子粒子在宇宙中跳过 , 但最终他们也将消失 。 宇宙的熵值达到最高 , 宇宙将会是一片漆黑 , 一片宁静和一片虚无 , 而此时连时间也消失了 , 因为时间和空间是辩证统一的 , 当空间消失时 , 时间也就失去了存在的意义 , 但是这就是宇宙的灭亡吗?我们很想知道之后还会发生什么 。
这个问题其实早在上世纪50年代就已经有人给出了答案 , 而且这种答案获得了科学界的部分认同 , 这就是美国科
幻作家阿西莫夫的神作《最后的问题》 , 虽然只是一部科幻小说 , 但是阿西莫夫用抵达到宇宙和时间尽头的描述方式 , 为我们提供了一种研究宇宙终极命运的思考 。 那我们来看看在阿西莫夫的口中 , 宇宙的终极命运是什么样子 。
2061年 , 人类即将步入一级文明的门槛 , 两名工程师正在为一台名为Multivac的超脑做着维护工作 , 这台超脑是人类用所有资源建造的有史以来最强大的人工智能计算机 , 为人类最先进的飞船提供航行路线 , 为人类探索地外
星球立下了汗马功劳 , 这台超脑可以自行学习和升级 , 而随着时间的推移 , 他已经可以解决一些较为困难的问题了 。 这台超脑已经帮助人类实现了太阳能量的储存转化和直接利用 , 这通常是二级文明才能做到的事情 。 也因此 , 人类彻底停止了对煤炭 , 石油等自然资源的利用 , 同时 , 人类关掉了核反应堆 , 开始使用太阳这个巨大清洁
和高效的能量体 , 而利用太阳的能量 , 只要打开连接太阳的空间站开关即可 , 这个空间站直径一英里 , 在月球和地球距离的一半处 , 环绕地球运行 。 看不见的太阳的光束 , 从这里射向地球 , 支撑着整个地球社会的运转 , 得益于巨大的能量 ,
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