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宇宙最后会不会缩成一点然后就没有了?

科普小知识2022-06-26 23:56:59
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宇宙最后会不会缩成一点然后就没有了?

许多理论物理学家相信宇宙最终会终结,宇宙中的一些区域可能已经开始了这个过程。虽然没有人知道这个过程是如何发生的,但是物理学家已经提出了各种理论,其中最引人注目的包括大收缩、大撕裂和大冻结。德国慕尼黑的设计团队Kurzgesagt提出了一个时间频率来解释这些理论中描述的过程是否会导致宇宙的终结。

理论物理学家指出,人类要么慢慢衰变为辐射并在崩溃后完全消失,要么由于宇宙加速膨胀而崩溃。根据大撕裂理论,暗能量会扭曲宇宙结构,导致星系先撕裂,然后是更小的黑洞、行星和恒星。宇宙膨胀的阻力不断增加。一旦它超过了维系星系的引力,就会出现一个大裂缝。宇宙最终将以光速膨胀。这一刻,将物质结合在一起的力量将被撕裂。最终,宇宙将会消失,只留下一个粒子,与宇宙中的任何其他物质都没有联系。

几年前,研究人员说宇宙正以相对于过山车的速度膨胀。在得出这个结论之前,他们首次绘制了110亿年前形成的星系。朴茨茅斯大学的马特·皮尔博士解释说,在他年轻的时候,宇宙的增长被重力的影响减缓了。然而,在过去的50亿年里,由于一种神秘的力量,宇宙开始迅速膨胀。科学家称这种力为暗能量。

终结宇宙的另一种可能方式叫做“大收缩”。如果宇宙中的物质随着时间的推移不断减少,就会发生大的收缩,导致重力成为主导力量。重力导致宇宙收缩。结果,恒星、星系和行星相互碰撞,宇宙崩溃。理论物理学家说,宇宙中的一些区域已经开始崩溃,最终将吞没宇宙的其他区域。毫无疑问,这是一个令人震惊的理论。2014年,丹麦研究人员声称他们用数学方程来证明这种可能性。这种剧烈的过程被称为“相变”,类似于水变成蒸汽或磁铁,加热后失去磁力。

宇宙最后会不会缩成一点然后就没有了?

根据希格斯理论,这种相变发生在大爆炸后十亿分之一秒,导致时空结构的变化。在这个过程中,真空区充满了一种叫做希格斯场的不可见物质。一些基本粒子与这个场相互作用,这种固有能量被称为粒子的质量。借助数学方程,南丹麦大学的研究人员发现希格斯场可以以两种状态存在,就像物质以固体或液体形式存在一样。在第二种状态下,希格斯场的密度是科学家观察到的数十亿倍。如果这个超高密度的希格斯场存在,在这种状态下,宇宙的某个区域会在任何时候突然出现“气泡”,就像水沸腾一样。然后,气泡以光速膨胀,进入所有的空间区域,将希格斯场从这个状态改变为当前状态。

最后一个假设最符合当前的物理知识,也最有可能发生。根据这一假设,人类要么看到大冰冻,要么看到热沉默。随着宇宙的膨胀,物质慢慢衰变为辐射。经过几万亿年的变化,甚至构成物质其余部分的原子也开始衰变和分解。恒星最终会溶解,黑洞会蒸发,甚至轻粒子最终也会消失。

宇宙末日的三种理论都有自己的理由和逻辑。目前,没有人能给出一个明确的答案。但有一点是肯定的。随着基础物理研究的深入,科学家将进一步了解宇宙的最终命运。