宇宙的终点被找到:在黑暗纪元

各位爱好科学的小伙伴们想必都知道宇宙的起点是一个没有空间没有时间的奇点,通过宇宙大爆炸才有了宇宙,今天我们就要谈一谈宇宙的终点--黑暗纪元。

1.原初纪元0—4x10∧8年(这里我把10的8次方记作10∧8,下同)

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。这个纪元已经过去了。

宇宙的终点

宇宙的终点

2.恒星纪元 4x10∧8—10∧13年

恒星主宰宇宙,繁星布满夜空。这也正是我们生活的年代。

那么我们所在的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。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。这样就预示着恒星纪元的终结。

宇宙的终点在哪里

宇宙的终点在哪里

3.简并纪元 4x10∧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。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。但是,这个纪元中也会有昙花一现的光明。在孤寂的宇宙中联袂起舞的白矮双星最终会走到一起。双星在合并的刹那爆发出夺目的光彩,成为超新星。同样,中子双星也会合并,爆发,形成伽马射线暴,它们的亮度将超过1000个星系。但是,这只是短暂的事件,宇宙很快回归黑暗。恒星遗骸会塌陷成黑洞或被黑洞吞噬。

宇宙的终点在哪里

宇宙的终点在哪里

4.黑洞纪元 4x10∧40—10∧92年

当所有天体的遗骸都塌陷成黑洞或被黑洞吞噬后,宇宙中也就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4x10^68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4x10^92年。

5.黑暗纪元 4x10^92—∞(无穷)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。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。