登陆注册
82864000000002

第2章 (一)播下种子,雨自然会来

宇宙中所有原子的总数约为10的80次方。虽然我们都知道指数爆炸的恐怖,但总是觉得10^80这个数目太小了点。不过,说“10^80”小了点也算是合乎“情理”。与很多常见数值相比,即使是宇宙中原子的总量也似乎微不足道。没有错,原子的总数量微不足道。我再重申一下原子数目有多么恐怖:水的分子式是H2O,假如人们想数一数一滴水里面水分子的数量,全地球上60亿人一起数,每人一分钟数100个,需要超过2000年才能数完。仅仅一滴水!那么我们仰望星空之时又多了一份恐惧,是什么,让全宇宙中所有原子数目总和这一数值为“微不足道”?

首先可以想到的是概率,上世纪科学家茶余饭后提出一个“无限猴子”假说,就是说猴子在键盘上各种字符中随意打字,绝大多数猴子打出的东西都是乱七八糟的字母与符号的混合物。但总有极少数的猴子随便乱敲也能在乱码中拼出一个,甚至两个单词。那么假如有无限只猴子敲无限次键盘,其中有一只猴子敲出一本《莎士比亚》的概率是多少呢?因为概率总是0~1之间的数值,可以用1×10^(-x)表示,这里的x值远远大于80。不用说《莎士比亚》这种名著,让猴子敲出薄薄一本英文说明书的概率中的x都大于80。

然后可以想到的是时间。当然以地球上的时间单位来计算一些事情有点天真,不过姑且因为数值可以庞大得有趣,所以用“年”为单位正合我意。关于宇宙的最终结局有很多假说,比如被不断增强的暗能量撕成亚原子碎片的大撕裂,熵增到最高陷入热寂的大冰冻,还有重新收缩到奇点的大反弹。哪一种假说会最后成为现实,现在还不得而知。然而,即使这些假说都没有最终实现,宇宙也将在漫长的岁月中,慢慢陷入无边的黑暗和死寂。

天体物理学家弗莱德·亚当斯和格里高利·拉夫林在《宇宙的五个年代》(The Five Ages of The Universe)中,把宇宙的生命分为五个纪元。我们可以沿用这五个纪元的划分,来看看宇宙的最终结局。

1、初始纪元。(0~4×10^8年)

原初纪元的范围是从宇宙大爆炸到4亿年后,第一颗恒星诞生。这个纪元现在已经过去了。

2、恒星纪元(4×10^8~10^13年)

恒星主宰宇宙,繁星布满夜空。生活在这个时代,无疑是我们的幸运。那么恒星纪元什么时候结束呢?或者说,最后一颗恒星什么时候会熄灭呢?质量越小的恒星,寿命越长,因为它们在核聚变中把氢转化为氦的速度越慢。最小的红矮星可以持续1万亿年。在宇宙幼年时形成的红矮星到现在只用了1%的氢。从人类的角度来看,它们还是婴儿。

现在,星系还在搅拌着星云,用星云气体创造新的恒星。但是,气体终有耗尽的一天。据估计,数十亿年后星云气体的供给将会后继乏力,新生的恒星越来越少,而已经诞生的恒星会用尽燃料,一个接着一个逐一熄灭。在这以后,诸如星系碰撞之类的事件会创造一些新恒星,延长恒星创生的年代。但是,和红矮星万亿年的寿命想比,延长500亿年甚至1000亿年都没有太大的区别。

当大量恒星熄灭的时候,星系将改变颜色。现在,多数星系都表现出耀眼的蓝白色,体积庞大的明亮恒星是星系内的主要光源。当这些恒星死去,质量较低的暗恒星成为主角,星系的颜色也会随之变暗变红。星云气体耗尽后几十亿年,星系中只有长命的红矮星还在发光。这种情况将持续1万亿年,也许更长。可能质量最低的红矮星能持续10万亿年,但是在这里10倍并不是一个太重要的数字。在宇宙悠长的生命历程中,它们只是一些统计上的小小起伏。

3、简并纪元(10^13~10^40年)

当最后一颗恒星熄灭,宇宙中释放能量的就只有恒星的遗骸:白矮星,中子星和黑洞。另外,还有一些棕矮星,它们的质量在恒星和行星之间。除了黑洞,白矮星和中子星都是由各种简并压力支撑,也就是说,在几万亿年以后,恒星纪元将会结束。简并纪元来临了。

宇宙将会变得十分黑暗,至少对人类的眼睛是如此,如果那时候还有人类的话。如果我们可以看到红外线,宇宙会明亮一些。这些天体还是比较温暖的,所以会有多多少少的红外辐射。中子星和白矮星诞生时非常热,然后慢慢冷却。冷却的速度和它们的大小有关,但是在几万亿年后,它们应该都会降到室温。所以,在简并纪元里,随着时间的流逝,宇宙慢慢变冷。

在时间面前,没有任何东西可以保持到永恒。不但对于宇宙和恒星是如此,对于微观世界中的质子也是如此。质子的半衰期是10^34年,也许更长。当质子开始衰变,物质将会分解,白矮星,中子星,棕矮星,行星,都会消融在空间中。不过,值得欣慰的是,这个过程有一个亮点。白矮星分解的时候会释放能量,功率可达400瓦(微波炉功率的一小半)。

4、黑洞纪元(10^40~10^92年)

在10^40年以后,最后一颗简并天体也消失了,宇宙中只剩下了黑洞这一种天体。

宇宙进入了黑洞纪元。

在我们的印象中,黑洞是吞噬一切的无底洞。然而,黑洞可以同过一种方式产生能量——蒸发。20世纪70年代,史蒂芬霍金用量子力学研究黑洞,发现黑洞确实会向外辐射能量,从而损失质量。越大的黑洞损失质量越慢。一个3倍太阳质量的黑洞(通过超新星诞生的最小黑洞),完全蒸发需要10^68年。这是一个长得近乎荒谬的时间,但是宇宙可以等待。而星系中心的黑洞要完全蒸发,需要10^92年。1后面92个0,就是下面这个数字:

100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000年。

它已经大于已知宇宙中的基本粒子的个数。当黑洞质量变小,它的蒸发速度就会加快。最后,黑洞会在一道闪光之后消失的无影无踪。这是黑洞纪元唯一的光。

5、黑暗纪元(10^92~∞年)

最后,一切的消失了。宇宙中只剩小了能量极低的亚原子粒子和光子。这是10^92到10^93年以后。这时,我们可以有把握地说,宇宙已经死了。宇宙进入了黑暗纪元。如果时间还有意义的话,这个纪元将会延续到无穷。

当然,上述一切来自Crash Course频道的视频《deep time》,只是众多物理学家之一的假说而已。宇宙另一种普世的结局是:如果暗能量按照现在推测的那样持续增强,宇宙将走向另一个结局:大撕裂。在这个结局中,没有任何力量可以对抗空间膨胀,所有的物质都会瓦解,连原子都会被撕成碎片。大撕裂将会在黑暗纪元以前发生,但是这个结局并不比黑暗纪元更加光明。

最后,我们还有一个非常微小的希望可以得到一个光明的新宇宙。量子物理中有一个猜想,也许我们的真空并不是一个最低能量状态。就像你站在一个台阶上,而你下面还有一级台阶。当宇宙在黑暗纪元中沉睡无数年以后,也许一小片空间因为不管什么原因,跌落到下一个能级——真正的真空。它会带动周围的空间纷纷跌落。这时,奇怪的事情发生了,在这些跌落的空间中,物理定律将被重写,时间和空间将被抹去。这个区域迅速扩展,留下的地方是一个新的宇宙。也许这也是我们的宇宙的来源。

这个猜想给了我们一个新宇宙的希望。这个希望虽然渺茫,但是有一丝希望,也好过在黑暗和寒冷中沉睡到无穷。

在近乎无限的时间中,有限的故事自然开始了。

同类推荐
  • 戴好你的面具

    戴好你的面具

    每个人内心都有最丑陋的一面,各种邪念会从脑海里不停的闪现。每天我们戴好面具跳进这个世界,你看不清自己,更看不清面具后面他人的样子。各种面具有各种面具的美丽,而面具后面的模样是你我都唾弃的共同点。
  • 一切都是为了家

    一切都是为了家

    故事里的内容,主要是写罗一航,和村里的一个离异女人,吴心如的爱情故事。
  • 山前与山后

    山前与山后

    大山深处的孩子都有着广阔的胸襟和热血的情怀,在山前,拔地而起的参天大树是我们的臂膀,澎涌而发的淳淳泉水滋养我们的血脉。山前到山后,我一路走走停停瞻前顾后,我放不下大山的怀抱也舍不弃对高楼大厦车水马龙歌舞升平的场景和向往。
  • 那个冬天真冷

    那个冬天真冷

    十九世纪七十年代,一场婚外情,一场路线斗争,一场暴雪造成一场车祸。一个年轻的母亲,用自己的生命换回一个孤儿的生命。孤儿被救,考上名牌大学,一心寻找当年母亲死亡真相。那个飘雪的冬天,真的很冷啊……
  • 摘星的男孩

    摘星的男孩

    人生而自由,却无往不在枷锁之中。一个骨子里流淌着自由血液的追梦男孩,却考进了一所监狱式管理的变态高中。高中生活就像是阴云密布的天空,看不见明亮璀璨的星辰。经过三年的斗智斗勇,男孩能不能拨开阴霾,摘下心中最美的那颗星呢?
热门推荐
  • 啊我跟你拼了

    啊我跟你拼了

    “天不生我苏小蛮,炼气一星长如夜,挂来!”这一刻,苏小蛮等了整整十五年。……且看苏小蛮是如何一步步利用系统走向修行界人生巅峰的。
  • 照水晴柔

    照水晴柔

    景康年间17岁的祁王造反,凭借着把他从小养大的亲舅舅凌熙,想要夺得皇位。凌熙战死,凌熙的夫人为了保护祁王遭到暗杀,年仅7岁的凌硕双亲离世成就了祁王,祁王对舅舅家深感歉意想要照顾好凌硕可国家不稳,民不聊生7岁的凌硕毅然决然选择了父亲的道路,踏上了战场。5岁的曲晴柔遭到亲人抛弃被人养大深知人情冷暖,机缘巧合之下,二人相遇相知相爱,成就了一段佳话
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 剑游

    剑游

    一剑出入青冥,遨游四海。登山之巅,看天下风云!
  • 何顾情深意凉凉

    何顾情深意凉凉

    她曾听说爱是含笑饮鸩毒,可是一旦爱了就无法自拔,父亲的商业年中仅一眼就爱了他,后来的商业联姻她终于如愿。可是他却是不甘,他娶她,三年他从未回过家,从来不说一句我爱你,哪怕是撒谎都不肯。他亲手把她送进监牢,收购她的家族企业,毁了她的所有。当她再也爱不下去时,他却说:你就算逃到天涯海角我都要你生不如死,死也是我何言深的鬼。
  • 向小葵

    向小葵

    长安城的故事只能草草了结,而向小葵与九尾璇玑的故事,才刚刚开始。PS:本文短小精悍,来个六七次应该还是可以的。内含夜玖璃番外。
  • 第九调查处

    第九调查处

    我叫白瑶,是河城市一名普通的白领工作者,每天的生活都是千篇一律,早上起来去公司,晚上下班回家,平时去练练跆拳道,如此平凡而又普通的过着每一天,小时候我的生日愿望是可以拯救世界,做一个英雄,还是女英雄,稍微长大一点儿之后我的愿望是可以做一名警察保护人民安全,而现在我的生日愿望是可以健康平安的生活下去,今天是我25岁的生日,像往常一样,下班之后去练拳,今天唯一的不同是约了朋友一起,一切的改变都要从今天开始讲起
  • 重生之塑造乐坛

    重生之塑造乐坛

    他拯救了华夏流行音乐!他改变了乐坛的流行方向!他更是将那些肆无忌惮的韩流欧美流等文化势力,赶出了华夏。他让华夏流行音乐传遍了全世界。他是李青柏,他重塑了乐坛!!!
  • 第一百零八次见面

    第一百零八次见面

    “如果下次遇见你,希望是在晴天里。”“下次光临”“下次继续努力”“下次一定不会”“下次…”那下次会不会再见到你?从2010年的夏天,从我看你的第一眼开始,我对你一见钟情,然后日久生情。从那一刻起,我就在每一次的分别期待着,期待着下次的遇见。浅显的文字,透不出我的思念;灰蒙的天空,透不出我的爱恋;闪躲的双眼,透不出我的慌张;猛然的心跳,透不出对你的喜欢。就让我在这每一次的遇见里徘徊,就让我在这一次次的分离中想念…