宇宙的終結(jié)
宇宙中的天體不是均勻分布的,各超星系團(tuán)形成泡沫結(jié)構(gòu)。泡沫之間是星系密集的“宇宙長(zhǎng)城”,距地球3億光年的地方就有長(zhǎng)約5億光年,高約2億光年的“宇宙長(zhǎng)城”;而在1000萬(wàn)到1億光年直徑的泡沫中間則星系很少,叫做“宇宙空洞”。根據(jù)現(xiàn)在比較公認(rèn)的理論,宇宙是由大爆炸產(chǎn)生的,即從“無(wú)”逐漸擴(kuò)大。大約在150億年前,剛剛誕生的宇宙是一個(gè)溫度極高、壓力極大的混沌火球,物質(zhì)密度極大。所謂物質(zhì)只不過(guò)是一些光子而已,然后逐漸形成各種基本粒子,成為現(xiàn)在各種物質(zhì)的構(gòu)成材料。巨大的壓力使宇宙急劇地膨脹(即大爆炸),宇宙溫度則因膨脹而逐漸降低,物質(zhì)凝聚成一團(tuán)團(tuán)星系云,星系云又一步步分裂凝聚成一個(gè)個(gè)恒星,就這樣逐漸發(fā)展至今。如果宇宙確實(shí)是由大爆炸從“無(wú)”膨脹起來(lái)的,它就不可能是無(wú)限的,它只能是一個(gè)有限的三維空間。就像威力巨大的氫彈爆炸總有一個(gè)可算出的影響范圍,不斷膨脹的氣球也總有一個(gè)一定的體積一樣。但是,科學(xué)家們認(rèn)為,宇宙沒(méi)有盡頭,我們無(wú)法說(shuō)明哪里是宇宙的天涯海角,即我們找不到宇宙的邊緣。這怎么理解呢?讓我們先來(lái)看看地球的情形。從地球上的任何一點(diǎn)一直向前走,我們都找不到地球的邊緣,但最后可以回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)。這說(shuō)明地球沒(méi)有盡頭,但二維空間的地球表面卻是有限的。以此類推到三維空間的宇宙,不管從上下左右前后哪個(gè)方向前進(jìn),我們都找不到宇宙的邊緣,但可以回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)。這說(shuō)明宇宙是有限的,但沒(méi)有盡頭。當(dāng)然,還沒(méi)有人能從宇宙中一點(diǎn)出發(fā),又回到原來(lái)的地方。因此,這只有靠未來(lái)的科學(xué)技術(shù)去實(shí)踐了。根據(jù)“有限,但無(wú)盡頭”的理論,宇宙是個(gè)什么形狀呢?最簡(jiǎn)單、最容易想象的形狀是球形;其次是輪胎形,或叫甜面包圈形、環(huán)形;再就是一個(gè)瓶嘴彎過(guò)來(lái)插在瓶身上的形狀,即克萊因瓶形。目前,科學(xué)家們認(rèn)為宇宙的形狀可能是這三種形狀之一。當(dāng)然,宇宙的實(shí)際形狀也可能是與以上三種形狀截然不同的形狀。宇宙到底是什么形狀,這要靠未來(lái)的科學(xué)技術(shù)去揭曉。不過(guò)有一點(diǎn)是清楚的,目前宇宙的形狀只能從理論上去確定,因?yàn)槲覀儾豢赡芘艿接钪嬷馊ビ^測(cè)宇宙。有生便有死,這是宇宙中的一切物質(zhì)都遵循的規(guī)律。那么,宇宙本身又如何呢?我們的宇宙既然是由大爆炸從“無(wú)”誕生的,它就必然會(huì)以某種方式走向死亡。不過(guò),要確切地回答宇宙如何發(fā)展,如何走向死亡,這可是未來(lái)的事情。關(guān)于宇宙如何發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)家們提出兩種可能:一種是宇宙會(huì)繼續(xù)膨脹下去,另一種是膨脹到一定程度后,停止、轉(zhuǎn)而逐漸收縮?茖W(xué)家們已大致探知,宇宙自大爆炸形成后,至今已有100億—200億年,取平均值,我們可以說(shuō)宇宙已有150億年的歷史了。但是,科學(xué)家們還不知道宇宙什么時(shí)候死亡,也就是說(shuō),不能確定宇宙的壽命有多長(zhǎng)。當(dāng)然,這會(huì)是一個(gè)很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間,數(shù)字大得不可想象,或許是幾兆、幾百兆、幾千兆年吧!如果宇宙不停頓地繼續(xù)膨脹下去,在這個(gè)過(guò)程中,各個(gè)星球?qū)⒑谋M內(nèi)部的核燃料,逐漸成為白矮星、中子星和黑洞。隨后,黑洞遍布宇宙。黑洞吞食所有物質(zhì),整個(gè)宇宙成為沒(méi)有光線的黑暗世界。最后,黑洞也會(huì)蒸發(fā),組成物質(zhì)的基本粒子也會(huì)衰變,宇宙又成為一個(gè)混沌世界。那么,如果宇宙膨脹到一定程度后轉(zhuǎn)而逐漸收縮,又將是怎樣一種情形呢?首先,科學(xué)家們并不知道宇宙到什么時(shí)候才由膨脹轉(zhuǎn)為收縮。其次,收縮以后的情況也只能從理論上去推測(cè)。它的大致情形可能是這樣:如果宇宙開(kāi)始收縮,宇宙空間的物質(zhì)密度會(huì)逐漸增大,星球之間的距離會(huì)縮短,這當(dāng)然會(huì)給星球帶來(lái)種種影響。不過(guò),對(duì)星球影響最大的,可能是溫度的變化。隨著宇宙的逐漸收縮,它的溫度將逐漸升高。首先,地球上的生物將因溫度的升高而不能存在下去。接著,地球也將毀滅。隨后,當(dāng)整個(gè)宇宙的溫度升高到超過(guò)太陽(yáng)這樣的恒星的溫度時(shí),恒星也將化成氣體,消失在宇宙中。而黑洞則可以趁機(jī)飽食一頓,使自己逐漸變“胖”、變重。同時(shí),它們還不斷地吞并,最后形成一個(gè)大黑洞。宇宙又沿著大爆炸后不斷膨脹的逆反過(guò)程,回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。到那時(shí),會(huì)不會(huì)再來(lái)一次爆炸,產(chǎn)生第二代宇宙,我們還不得而知;蛟S宇宙也是按照周而復(fù)始的規(guī)律,一代一代地衍生下去的!不過(guò),那是過(guò)于遙遠(yuǎn)的事情,現(xiàn)在還不好妄加推測(cè)。宇宙有沒(méi)有終結(jié)的一天?宇宙將會(huì)如何終結(jié)?是“砰”的一聲大爆炸,還是逐漸消亡?當(dāng)?shù)厍蛉嗽跓o(wú)數(shù)個(gè)夜晚,悄悄地仰望燦爛夜空,對(duì)生命、對(duì)宇宙浮想聯(lián)翩的時(shí)候,總會(huì)從內(nèi)心深處發(fā)出這樣的疑問(wèn)。根據(jù)科學(xué)家利用天文望遠(yuǎn)鏡獲得的最新觀測(cè)結(jié)果,宇宙最終不會(huì)變成一團(tuán)熊熊燃燒的烈火,而是會(huì)逐漸衰變成永恒的、冰冷的黑暗。這聽(tīng)起來(lái)似乎太駭人聽(tīng)聞了。然而地球人或許沒(méi)有必要杞人憂天,因?yàn)榈厍蛉藭簳r(shí)還不會(huì)被宇宙“驅(qū)逐出境”。根據(jù)科學(xué)家的推測(cè),宇宙很可能至少將目前這種適于生命存在的狀態(tài)再維持1000億年。這個(gè)龐大的數(shù)字相當(dāng)于地球歷史的20倍,或者,相當(dāng)于智人(現(xiàn)代人的學(xué)名)歷史的500萬(wàn)倍。既然它將發(fā)生在如此遙遠(yuǎn)的未來(lái),對(duì)地球人今天的生活就不會(huì)有絲毫影響。與此同時(shí),科學(xué)家又指出:沒(méi)有什么東西是可以永遠(yuǎn)存在的。宇宙也許不會(huì)突然消失。但是,隨著時(shí)間的推移,它可能會(huì)讓人覺(jué)得越來(lái)越不舒服,并且最終變得不再適于生命存在。這種情況將會(huì)在什么時(shí)候出現(xiàn)呢?又會(huì)以怎樣的方式出現(xiàn)呢?這的確是一個(gè)令人沮喪的問(wèn)題。但是,我們又不得不承認(rèn),對(duì)于我們這些生活在地球上的凡夫俗子來(lái)說(shuō),這些問(wèn)題卻有另一種冷酷的魅力。自從20世紀(jì)20年代,天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹以來(lái),“大爆炸”理論一直沒(méi)有擺脫被修改的命運(yùn)。根據(jù)這一理論,科學(xué)家指出,宇宙的最終命運(yùn)取決于兩種相反力量長(zhǎng)時(shí)間“拔河比賽”的結(jié)果:一種力量是宇宙的膨脹,在過(guò)去的100多億年里,宇宙的擴(kuò)張一直在使星系之間的距離拉大;另一種力量則是這些星系和宇宙中所有其他物質(zhì)之間的萬(wàn)有引力,它會(huì)使宇宙擴(kuò)張的速度逐漸放慢。如果萬(wàn)有引力足以使擴(kuò)張最終停止,宇宙注定將會(huì)坍塌,最終變成一個(gè)大火球———“大崩墜”,如果萬(wàn)有引力不足以阻止宇宙的持續(xù)膨脹,它將最終變成一個(gè)漆黑而寒冷的世界。顯而易見(jiàn),任何一種結(jié)局都在預(yù)示著生命的消亡。不過(guò),人類的最終命運(yùn)還無(wú)法確定。因?yàn)槟壳,人們尚不能?duì)擴(kuò)張和萬(wàn)有引力作出精確地估測(cè),更不知道誰(shuí)將是最后的勝利者,天文學(xué)家的觀測(cè)結(jié)果仍然存在著許多不確定的因素。這種不確定因素又是什么呢?科學(xué)家指出,這一不確定因素涉及到膨脹理論。根據(jù)這一理論,宇宙始于一個(gè)像氣泡一樣的虛無(wú)空間,在這個(gè)空間里,最初的膨脹速度要比光速快得多。然而,在膨脹結(jié)束之后,最終推動(dòng)宇宙高速膨脹的力量也許并沒(méi)有完全消退。它可能仍然存在于宇宙之中,潛伏在虛無(wú)的空間里,并在冥冥中不斷推動(dòng)宇宙的持續(xù)擴(kuò)張。為了證實(shí)這種推測(cè),科學(xué)家又對(duì)遙遠(yuǎn)的星系中正在爆發(fā)的恒星進(jìn)行了多次觀察。通過(guò)觀察,他們認(rèn)為這種正在發(fā)揮作用的膨脹推動(dòng)力有可能確實(shí)存在。倘若真是這樣的話,決定宇宙未來(lái)命運(yùn)的就不僅僅是宇宙的擴(kuò)張和萬(wàn)有引力,還與在宇宙中久久徘徊的膨脹推動(dòng)力所產(chǎn)生的渦輪增壓作用有關(guān),而它可以使宇宙無(wú)限擴(kuò)張下去。但是,人們最關(guān)心的或許是智慧生命本身。人類將在宇宙中扮演什么角色呢?難道人類注定要滅亡嗎?人類已經(jīng)在越來(lái)越快地改變著地球,操縱著自己的生存環(huán)境,也許到那時(shí),人類將會(huì)以高度發(fā)展的智慧在宇宙中立于不敗之地。誰(shuí)知道呢?且讓未來(lái)的地球人和地外一切生命拭目以待吧。人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)永遠(yuǎn)沒(méi)有終極,認(rèn)識(shí)窮盡的那天也許就是人類或宇宙毀滅的那一天。正如愛(ài)因斯坦在寫(xiě)給一個(gè)對(duì)世界的命運(yùn)感到擔(dān)憂的孩子的信中所說(shuō):“至于談到世界末日的問(wèn)題,我的意見(jiàn)是:等著瞧吧!”
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