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宇宙的终极命运是大解体或重组?

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online_admin 发表于 2014-9-18 03:33:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果宇宙是块拼图,那会被暗能量打碎吗?
宇宙最后的结局可能会有:坍缩、永远膨胀、平衡,重组!
宇宙的终极命运是大解体或重组?562 / 作者:伤我心太深 / 帖子ID:18408

我们宇宙的终点将会如何呢?最近的猜想如今已经包括了正一个蓬勃发展的想法∶神秘的排斥能量将可撕裂整个宇宙。虽然宇宙是从一次大爆炸(Big Bang)开始,然而从最近宇宙测量的资料分析,发现宇宙可能在一次的大解体(Big Rip)中结束。先前有关宇宙最终命运的猜测,曾经认为宇宙最终的命运会再度塌缩成为大崩塌(Big Crunch),或则是因无限的膨胀而温度降低到大寒冷(Big Chill)。在几十亿年以后,另一个相反的情节会出现,那就是暗能量将会成长到一定的数量,使得我们的银河系将无法维持紧密聚在一起的原貌。在那之后,恒星、行星甚至于原子可能都无法支撑着这个内部的膨胀力。尽管宇宙的命运仍是一个尚未完成的拼图;然而随着对暗物质与暗能量的了解,拼图将会一块块地被拼凑起来。
宇宙中有两种至关重要的物质:暗物质、暗能量。暗物质促使宇宙中的物质聚在一起,暗能量则相反。科学家预测:在很久以后,暗能量将打败暗物质,并使宇宙无限膨胀,使宇宙成为一个空旷、黑暗的世界。当初宇宙大爆炸,暗物质将宇宙平凑在一起,然后暗能量的关系导致宇宙无限膨胀。某一天,暗物质会再次爆发麽?


宇宙的可能结局

如果宇宙物质密度小于某一临界密度(根据现有的对膨胀速率的观测,临界密度约为 5×10-30 克/厘米3),将没有足够的引力阻止膨胀,宇宙膨胀永无止境,这一情形下,我们称宇宙的膨胀是开放的(开宇宙);如果宇宙物质密度>临界密度,巨大的引力会使得膨胀最终停止并接下来收缩,在这一情形下称宇宙的膨胀是封闭的(闭宇宙)。
由于目前为止还不能在宇宙的两种可能结局间作出判断,我们不妨都看一看:
a) 开宇宙(可能性比较大些)
随着恒星不断从气体中诞生,气体越来越少,直至无法再形成新的恒星。
1014年后,恒星全部失去光辉,宇宙变暗,星系核处黑洞不断变大。
1017-1018年后,只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星。恒星中质子开始变得不稳定。
1024年后,质子开始衰变成光子和各种轻子。
1032年后,衰变过程结束,宇宙中只剩下光子、轻子和大黑洞。
10100年后,黑洞完全蒸发,可称为世界末日。

b) 闭宇宙

膨胀停止的早晚取决于宇宙物质密度的大小。

假设物质密度是临界密度的2倍,这膨胀过程经过约500亿年后停止,宇宙半径比现在大一倍。
一旦自引力占上风,宇宙开始收缩,收缩过程几乎正好是膨胀过程的反演,1000亿年后重新回复到大爆炸发生时的极高密度和极高温度状态。且收缩过程越来越块,最后称为"大暴缩".
闭宇宙的结局似乎比开宇宙差得多,但我们不必杞人忧天。

宇宙没有中心没有边,不管它是有限的还是无限的;宇宙在时间上有一个开端,有没终结则要看其密度而定。

现代天文学面临的问题

奥伯斯佯缪
德国天文学家奥伯斯1826年指出,静止、均匀、无限的宇宙模型会导致一个重大矛盾,即无论从哪一个方向观看天空,视线都会碰到一个星星,因而整个天空就要亮得象太阳一样,实际上夜空却是黑的。
理论和观测之间的这种矛盾就叫做奥伯斯佯缪。即使天体之间有吸光物质,这个矛盾也仍然存在。有些人从天体非均匀分布,天体寿命有限的效应或演化效应来解释;也有人通过假设引力常数随距离的增加而减少到零来解释。
对于奥伯斯佯缪,现在一般都倾向于从膨胀宇宙模型来解释。这个矛盾是从观测和理论相联系的角度考虑宇宙的大尺度性质时提出来的,它标志着科学的宇宙学的萌芽。

找反物质

根据粒子物理理论,大爆炸时应产生同样数量的物质和反物质。现在,我们已经知道,组成我们周围世界的是物质,物质的原子核是由质子和中子组成的,它们都带正电。那么,从理论上说,组成反物质的原子核就是由反质子和反中子组成, 它们是带负电荷的。而现在所有的实验都还没有观察到这种现象。
对于在宇宙在找不到反物质的现象,几十年前,就有科学家大胆设想, 如果宇宙中的正电子和负电子完全对称,那么,因为地球由带正电的电子和质子组成, 那么就可能另外存在一个主要是由反电子和反质子所组成的星球。

暗物质

用动力学方法测量星系的质量,发现与光有关的质量对宇宙临界密度的贡献仅小于1%,这表明暗物质是宇宙质量密度的主要成份。确实是有形式多样的重子物质是不发光的,例如,木星,白矮星、中子星、黑洞等,但目前认为这些不是暗物质的主要成分,一些粒子物理学家已宣称,中微子的静止质量不可能等于0,如电子中微子的静止质量为6×10-32g.80年代兴起的超对称、超引力等理论预言了很多新粒子,它们都不是重子。人们将又这些粒子组成的暗物质按其质量大小分成三种不同类型。取其典型质量为10ev、1kev和1Gev并分别称为热暗物质、温暗物质和冷暗物质。


类星体


二十世纪六十年代天文学家发现了一种特殊的天体。它们在普通的光学观测中只是一个类似恒星的光点;而在分光观测中,它们的谱线具有很大的红移,又不像恒星。从天体的红移量可以得到天体远离我们而去的速度和它们与我们的距离。类星体是人类迄今为止观测到的最遥远的天体,大都距地球一百亿光年以上。然而令人惊讶的是,类星体的直径只有普通星系的十万分之一到百万分之一,还不到一个光年,体积类似太阳。尽管个子如此的矮小,可它释放出来的能量却相当于二百个星系,或二十万个太阳的能量总和。有的人怀疑它的红移是否满足业己确立多年的哈勃定律。总而言之,对类星体的研究已构成了对近代物理学的挑战,而问题的解决,有可能使我们对自然规律的认识向前跨一大步。



能否穿越虫洞

60多年前,爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么,“虫洞”是什么呢?简单地说,“虫洞”是宇宙中的隧道,它能扭曲空间,可以让原本相隔亿万公里的地方近在咫尺。
早在20世纪50年代,已有科学家对“虫洞”作过研究,由于当时历史条件所限,一些物理学家认为,理论上也许可以使用“虫洞”,但“虫洞”的引力过大,会毁灭所有进入的东西,因此不可能用在宇宙航行上。
随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算,“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出,“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”,使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣,许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究,希望“虫洞”能实际用在太空航行上。




没错,暗物质和暗能量确实会影响宇宙的结局,但这只是为大家所公认的两种情况,不排除还有其他的情况,暗能量只会让星系间的间隔变大,可是,宇宙外还有巨大的空间,这就有可能是我所描述的上一次循环的拓展的空间;星系的质量很大,能够维持星系运转的有足够大引力的就只有黑洞了,如果星系的物质全部被吞噬,那么星系就会只剩下中央的黑洞了,黑洞还会与其他黑洞互相吞噬。 宇宙的结局猜想: 我们的宇宙开始于一次大爆炸,我们现在所能看见的一切都是那次爆炸的产物。




  




至于大爆炸是如何被点爆的,这个慢慢在说,先从爆炸的那一瞬间开始我们的宇宙之旅。


爆炸开始的瞬间,宇宙是没有任何物质的,有的只是能量。现代物理学告诉我们,物质和能量是可以相互转换的,其转换公式就是E=MC^2,就是 能量 等于质量乘以光速的平方.我们可以想象一下,整个宇宙的物质所产生的能量在一瞬间爆发是一个什么样的场景,这次爆炸所生成的温度是不可想象的,物质在这一刻是无法生成的,只有等到温度下降到物质形成的临界点,形成物质的基本粒子才可能出现.大爆炸后我们可以分两个阶段来描述物质的形成,第一阶段是膨胀加辐射,这一阶段没有物质的形成,温度的下降主要是爆炸后体积的膨胀,膨胀后单位体积的能量减少,其温度也随之下降,还有就是热的辐射,我们知道辐射的热量是辐射体的绝对温度的四次方成正比的,由此我们可以知道,其辐射的能量是相当的惊人的,随着温度的下降,辐射量也快速的下降,(从大爆炸到今天已经过去了120-150亿年,这种辐射还没有完全结束,目前的辐射绝对温度是3K,),这一阶段仅仅是单纯的温度下降,为物质的形成做准备.第二阶段是在温度降到了物质形成的临界温度开始的,这一阶段温度的下降不仅仅是膨胀加辐射了,还有的是物质形成的吸热过程,.物质的形成过程是一个剧烈的吸热过程,所以在这一阶段宇宙的温度下降得更猛烈,我们知道, 物质的形成是以层的形式构建的,而每一层都有其构建的温度临界点,而每一个临界点也是温度下降最快的阶段,随着温度的下降,物质就这样一层层的搭建起来,到目前为止,形成的物质到底有多少个构建层,还不得而知,我们知道分子由原子构成,但是原子是有电子,质子和中子构成,而形成原子的是更基本的夸克一类的粒子组成,但是夸克可以再分吗,这是肯定的,但到目前为止,现代物理还没有给出 任何答案,所以物质到底有多少个构建层,就更不得而知.所以第二阶段是物质的构建阶段,在这一阶段,宇宙有了肉眼可以分辨的物质,也就有了我们人类,但是,在这一阶段,所形成的物质仅仅只有氢原子和极其微量的氦原子,任何比氦重的原子都不可能出现,那在元素周期表中所出现的一百多种元素是那里来的呢,这个在以后的讲解中给出.这样大爆炸后,物质的形成阶段告一段落,下一阶段将讲述恒星及星系的形成过程.


从这开始,将描述形成我们现在这个世界的过程.


从前面我们知道了氢和氦已经出现,然而早期阶段,在氢原子形成后,物质构建中的吸热过程停止了,宇宙又回到了膨胀加辐射的温度下降之路,而这一阶段温度相比而言要缓慢得多,氢也仅仅是以离子态存在,也就是说,电子和氢原子核是分开的,当然是因为宇宙的温度当时还很高,这一时期,由于每一个氢原子的动能非常的高,你想,连电子都无法依附于原子核上,何况原子之间呢,而星体的形成是以万有引力为基础的,在氢原子的动能大于氢原子之间的引力前,任何更大的物体都不可能形成的,这时,氢原子的动能等于氢原子间的引力时的温度点就是物体形成的温度临界点,在此之前,氢已经渡过了离子态阶段,电子和氢原子核完美的结合在一起.跨过了临界点温度后,宇宙之万能的万有引力才显现巨大的造物主的本色,在空间的分布上,一定的空间,其氢原子的密度是变化的,在早期,氢原子在单位空间上的分布密度比现在要大得多,只是因为早期的温度刚刚跨过临界点,万有引力的作用比氢的动能还强不了多少,在,氢原子的动能还是比较强的情况下,通过万有引力将它们积聚在一起还是有难度的,而我们现在的世界是引力比起氢动能已经强很多,,但可供积聚的氢原子已经少了很多很多,这是有区别的,但是温度始终会下降的,引力始终是在加强的,最终,引力战胜了氢的动能,将他们聚集在一起,在引力的作用下,氢原子相互靠近,向内垮塌,垮塌聚集的氢气团的引力持续增强,更多的氢原子被吸附到氢气团上,就形成了密度不断的增加,引力不断的增加的过程,,这个过程一旦形成,就是一个不可逆的过程,随着密度的增加,其内部的压力和温度不断的上升,最终达到了氢聚变所需要的温度(1500万度以上)和压力,这样一颗恒星放出耀眼的光芒,宣示着它的诞生,宇宙中的第一颗恒星就这样形成了.当然这一时期不可能只有一颗恒星诞生,


这一时期,恒星要么单独游荡于宇宙,要么几颗恒星相互依存,一起在宇宙中游荡,当然它们不能称为星系.


恒星的大小是有很大的区别的,不同的大小决定了它们有不同的命运,总的来说,越大的恒星其寿命越短,而越小的恒星其寿命则越长.我们以离我们最近的恒星太阳为参考依据,将太阳定为质量1,则任何质量小于0.08倍太阳质量的星体,因为其内部的温度和压力无法达到氢聚变所需要的温度压力临界点,其一生将不会发光发热,只有其后在吸收更多的物质后,在跨过临界点后才能形成一个发光发热的恒星,跨过临界点的恒星,其质量越小于太阳质量,其生命的周期就越长,有的发光恒星其生命周期可达几千亿年,甚至亿亿年以上,而我们的太阳其发光发热的稳定期是100亿年,到目前为止,太阳已经渡过了50亿年,所以我们的地球不是永恒的,即使在这50亿的时间里我们人类可以躲过各种灾难,也难以躲过太阳寿命终结这一道关口,人类除了寻找新的恒星旁的可以适宜人类居住的行星,并成功迁徙过去才有可能延续人类的命运,别无它法.而现在所知道的离我们最近的恒星有4光年之遥(1光年=946100000 0000公里)(美国1979年发射的旅行者以每秒16公里的速度飞行了32年还没有飞出太阳系,可想而知,人类的道路还很遥远,)


能发光的恒星在其死亡时因为其质量的不同将有三种不同的命运,分界点是1.5倍的太阳质量和25倍太阳质量.小于1.5倍太阳质量的恒星其最终将成为一颗白矮星,因为其质量不够,恒星在从氢的聚变开始,到聚变形成碳后,其温度和压力不足以让碳继续聚变,最终聚变停止,以我们的太阳为例,其从氢聚变开始后,由聚变产生的热使其内部的压力和温度升高,这就使太阳可以保持持续的聚变温度和压力,使太阳持续的发光发热,同时,其内部的压力抵抗万有引力,避免了太阳的持续塌缩,使其保持大小基本不变,这样,才有了我们地球的温度可以保持在一相对稳定范围内,但是实际上,从太阳开始聚变到现在,太阳已经小了很多,(辐射能量造成的质量的减少),但这个变化还是很小的,聚变反应的顺序是氢到氦,氦到锂,到铍,到硼,到碳.其后由于太阳的质量的原因,其内部的温度压力不足以点燃碳的聚变反应,其生命历程结束,失去聚变反应的太阳其温度压力下降,无法抵抗引力的作用而向内塌缩,最后由原子核外的电子简并压来抵抗引力,塌缩停止,太阳从现在直径140万公里,到直径只有几千公里的白矮星,等其残余的热量辐射完后,就是我们现在很难观测的死的星体,其后如果可以有新的物质的补充,还有重新焕发生命的希望,最后直至黑洞.


而大于1.5,小于25倍太阳质量的恒星,其核聚变的反应可以一直到铁,当然任何质量的恒星不论有多大,其核聚变也都只能到铁为止,因为铁之前的任何聚变反应都有热的产生,而到了铁后,铁的聚变反应是吸热的过程,所以铁的聚变反应是无法持续的,从这里我们可以看到,宇宙爆炸之初,生成的仅仅只有氢和氦原子,到这里,铁之前的元素都通过恒星的聚变反应而得到,包括铁,这就是我们现在看到的宇宙之所以有如此丰富的元素的原因,那铁之后的元素,不能通过聚变来得到,那铁之后的元素是如何产生的呢 ,在之后慢慢的说。既然到铁聚变反应无法继续,失去了聚变反应的恒星,没有了热的产生,就失去了由热而产生的压力来对抗万有引力的能力,其结果就是恒星将继续向内塌缩,直到有新的内力来抵抗引力所造成的塌缩,否则塌缩将一直塌缩下去,从前文我们知道了,白矮星之所以没有继续向内塌缩,是因为死亡的恒星其质量不够大,所以由质量产生的万有引力所造成的向心内缩力,在遇到原子核外电子的反抗时,没有突破电子的简并压,这时引力和电子简并压相等,恒星的向内塌缩结束,而质量超过1。5倍太阳质量的恒星,其塌缩之力将大于电子的简并压,所以塌缩继续,这时电子被强大的压力压入原子核内,与原子核内的质子形成不带电的中子,而中子为了自己不被压坏,中子之间将产生中子简并压,来抵抗引力的塌缩,当中子简并压等于引力时,则我们说的中子星就诞生了,中子星上已经没有完整的原子存在,整个星球都是由中子组成,中子星是恒星死亡后的第二种归宿,第一种是白矮星,中子星的直径通常只有10-20公里,其密度达到了每立方厘米一亿吨的程度,相当于把地球上的一座山压缩到一个火柴盒的大小。恒星在走向中子星前,通常会发生超新星爆发,其瞬间喷发的能量相当于太阳一百亿年所喷发能量的总和,并伴随剧烈的伽玛射线爆,如果地球附近100-150光年发生超新星爆发,那么地球上的一切生物将无法存活,将全部被杀死,这也是人类第二大难以逾越的难题,现在天文观测还没有发现在这个距离内有超新星爆发的可能,所以人类暂时还不会遇到这个难题,超新星的爆发的机理是,恒星的演变是从内向外的,恒星内部的压力温度最高,所以聚变反应得以进行,从内向外,由于覆盖物质的减少,其压力是逐渐减少的,也就是说,恒星在走向死亡,形成中子星前,其实其外壳还有很多的物质没有参与到聚变反应,真正参加聚变反应的仅仅是恒星的核心部分,而由于铁是比氢重得多的物质,所以恒星的中心被铁占据,而在恒星中心聚变结束后,随这温度的下降,在引力作用下,塌缩就不可避免了,在塌缩中外壳的物质被积压到更小的体积内,同时垮塌造成物质以极高的速度向中心下落,其积压力和撞击力所产生的能量瞬间点燃以前在外层的未参与聚变的物质,这次反应和恒星稳定期的聚变反应缓慢进行不同,而是同时瞬间的反应,如同我们所看见的氢弹的爆炸,物质在强烈的爆炸下被抛离恒星,被抛离的物质相当于太阳质量的1-10倍,这次剧烈的爆炸不仅仅是产生了致命的伽玛射线暴,同时比铁更重的物质也是在这一时期被合成,所以也可以这样说,没有超新星的爆发,就没有我们地球上的所有生命体,但是生命体要是遇到超新星爆发,同样都要死翘翘,无一幸免。



当恒星的质量大于25倍的太阳质量时,其质量越大,则生命的周期就越短,这在前文中已经说过的,目前观测到的最大恒星其质量相当于太阳质量的180倍,当然其生命周期也只有短短的几百万年,质量越大,其内部的温度压力就越高,聚变反应就越容易进行,(太阳的表面温度在六千度左右,从远出看是黄色的恒星,我们看时之所以是白的,是因为我们离太阳太近。),。当这样的大质量恒星走向死亡死,由于其强大的质量所产生的引力效应,我们前面提到的中子间简并压也无法和引力相抗衡,向内塌缩将不可避免,这时,中子在压力下被无情的被压碎,这时,夸克简简并压挺身而出,来抗衡这巨大的向心塌缩引力,(中子与质子都是由夸克这一层的基本粒子所组成,)其实,宇宙中,没有单独存在的所谓的夸克星,夸克星实际上已经是黑洞的最小形式,为什么我们要定义夸克星为黑洞呢,就是因为这时的引力已经强大到了连光也无法逃脱其强大的引力,(现代物理学家通常认为,物质是有了质量后,才有了万有引力,但是我并不认同这一看法,因为这一说法造成光子的波粒二相性不能很好的被解释,希格斯(物理学家)曾预言,存在一种基本粒子,希格斯玻色子这一基本粒子,是这一粒子赋予了物质的质量,物质是因为含有希格斯玻色子才有了质量的,也才有了万有引力,如果成立的话,那光子的表现为时而有质量,时而没有质量,使光子时而无质量,纯粹的成了波,时而有质量,又有了粒子的一些表现,如引力和,光压力,很难解释得通的,正确的应该是,物质是先有了万有引力,其后才表现出来了质量特性,光子因为太小,其引力也太小,处于物质与能量的临界点,,所以,光子才表现波和物质的两面性,这样的理解才更符合光子波粒二相性特点,只有黑洞这样强大的引力才能让光子完全臣服,)让我们无法对它进行观测,黑洞在天空中的表现就好象一个黑窟窿,它自身不发光,还要把它引力视界内的光全部吞噬,所以黑洞所在的区域,空间就是一片漆黑.


决定宇宙之未来的不是白矮星,也不是中子星,它们注定了一生将毫无作为,引领宇宙走向的是那无情的黑洞,黑洞的形成才让星系的形成有了可能,一个星系小的有几百颗恒星,大的星系则有几千亿颗恒星,是什么让这些恒星乖乖的聚集在一起的呢,是星系中心黑洞的强大的引力,将众多的恒星吸附在自己周围,星系的体系和我们的太阳系非常的相似,以太阳系为例,太阳的质量占整个太阳系质量的99%以上,九大行星围绕太阳高速运动,通过离心力与太阳的引力相抗衡,离心力大就会飞离太阳,离心力小就会被拉向太阳,直至被吞噬,同样的道理,星系的中心是黑洞,用其强大的引力将恒星吸附在其周围,任何恒星不被星系中心的黑洞吞噬只有两个方法,一个是围绕黑洞作高速运动,用离心力与黑洞的引力相抗衡,第二种是,如果不作圆周运动,那么直线运动的速度一定要够快,这和在地球上发射火箭一样的道理,只要速度够快,就可以逃脱地球的引力,如果速度更快,逃离太阳系都没有问题(这是第一宇宙速度和第二宇宙速度的知识,分别是逃离地球和太阳的速度,很容易查到的),但是,这样的恒星就只有要么被吞噬,要么就离开这个星系这两种命运,除非有一个外力使其改变成圆周运动,不然其早晚要背离这个星系,但是留在星系内的恒星有了圆周运动就可以永远的相安无事了吗,而这是不可能的.不管时间有多么遥远,恒星,距离有多么遥远,黑洞吞噬其周围的一切物质这一特性是无法改变的,我们的太阳系距离银河系中心的黑洞有26000光年,每年向银河系中心的移动距离仅仅只有几厘米,但是黑洞从形成的那一刻起,就没有想过要改变性格,它只会越来越强大,越来越贪婪,不把周围的一切吞噬干净是决不罢休的,所以银河系内的所以星体被中心黑洞吞噬也就是早晚的事了,所以我们人类要不断的以其它的恒星作为跳板,向银河系外走,才能避免被吞噬的命运。,.


黑洞因为其强大的引力,使光无法逃离,也就让我们失去了观察黑洞的手段,但是黑洞说到底,它还是一个星体,和中子星在本质上没有任何的区别,它和中子星的不同之处是,(最简单的黑洞实际上是夸克星,而夸克星是中子星到黑洞的引力临界点,这个临界点的标志是对光子的吸引引力),黑洞由更基本的粒子所组成,引力更强大,同时它是一个绝热体,意思是黑洞里的温度高得惊人,却不向外释放一丁点的能量,同时黑洞还是 一个密度高得惊人的液体星,(中子星是固态的,因为其自身已经无法产生热量,同时因为引力不够,不能控制的向外辐射热量,最终成为了一 个冰冷的星体,中子星的密度达到了一立方厘米一亿吨的程度,)而黑洞的密度可能更是高达每立方厘米200万亿吨的程度,这是黑洞刚刚形成之初的密度,黑洞形成之初也是固态的夸克星体,随着黑洞内的温度不断的升高,不断的向液态化发展,(黑洞自其形成之后,其温度始终是朝一个方向发展,就是不断的升高,密度朝一个方向发展,就是不断的升高,其引力始终是朝一个方向发展,就是不断的增大,),而造成黑洞温度不断升高的原因分两个阶段,一是,黑洞对引力范围内的一切物质的吞噬,被吞噬物质以几乎光速的速度向黑洞内下落,其巨大的动能在下落到黑洞的内表面时全部转化成的热能,(有一点是需要说明的是,任何物质在进入黑洞这样如此高温高压的环境,是不会发生聚变反应的,虽然反应所需的外部环境温度压力的条件具备,但是聚变反应是需要原子之间的相互剧烈碰撞才会发生的反应,而坠入黑洞的物质由于速度太快,彼此间是相互平行的,而且在下落的过程中,原子已经被肢解成基本的粒子形态,所以核聚变的反应是不可能发生的,就没有因聚变反应而产生的热),还有就是,基本粒子在高压下,仍然在做高速的运动,这一点可能不好理解,夸克之间也是有间距的,只是小到了我们无法想象的程度而已,由高速的运动形成的热在黑洞内部积聚,这两点原因使黑洞的温度不断的向上攀升,永无休止。现在让我们来描述一下黑洞到底是长什么样子的,黑洞是这样的一个形体,(黑洞分有自转的和没有自转的两种,没有自转的黑洞是一个标准的圆,而有自转的黑洞则是在赤道的位置被拉出,是个扁圆星体,),温度极高却没有亮度,(和我们的常识温度越高就越亮是完全不同的),密度极大,却是液态。虽是液态,但不沸腾。能量极高,却平静如水。


决定黑洞命运的是两个物理量,一个是温度,一个万有引力,而这两个参数成了肢解黑洞中所有物质的手术刀,引力将所有靠近黑洞的物质牢牢的锁定在其控制范围以内,再以不断升高的温度将物质一层一层的分解,黑洞实际上是宇宙大爆炸后的反过程,大爆炸后随着温度的不断降低,物质被一层层的搭建组成,直到恒星的产生,而黑洞却是一 个温度和压力不断上升的过程,和大爆炸是完全相反的过程,这个过程是 非常缓慢的,其肢解物质的条件也是极端的苛刻。黑洞生长的速度取决与它吸引物质的速度,当温度到达夸克的肢解温度时,这一层级的基本粒子将彻底解体,在解体的同时,会释放强大的能量,使黑洞的温度以极快的速度上升,在达到另一肢解粒子的临界温度前,黑洞温度的上升总体上是平稳的,其速度取决于对物质的吸收速度,这样,黑洞就沿着这条路一直走下去,一层层的肢解物质,一次次的提升温度,由此,我们不难想象,当最后一层物质被肢解时,通过这一临界点后,物质瞬间消失,引力也瞬间消失,宇宙的大爆炸再一次出现了,宇宙将再一次沿着从文章开头到文章结尾所描述的过程,重复一遍,直到下一次的爆炸发生。


总结,宇宙其实只有两个相反的过程,一是爆炸后温度下降,物质形成,二是温度上升,物质肢解这两个过程,
沿着这个思路,我们可以知道,黑洞在吞噬物质的过程中,首先是将本星系的所有物质吞噬干净,然后就是黑洞吞噬黑洞的过程,这个过程将一直持续到宇宙的所有物质都被吞噬干净,在宇宙大爆炸前,宇宙中看不到任何东西,黑洞虽然庞大到难以想象的地步,温度也高到无法形容的程度(即使在1的后面跟上50个零,也不见得可以形容),假如有个观察者的话,是看不见黑洞的,宇宙漆黑一片,黑洞之外的温度却是绝对温度0K,就是没有任何热,热值为0。在黑洞达到了宇宙爆炸的临界点后,就只剩下压死骆驼的最后一根稻草了,等到最后一点残余物质被吸收,而就是这样一个平凡的物质,却成了宇宙大爆炸的点火器,使黑洞成功的跨过爆炸点(也就是临界点)宇宙将再一次开始新的旅程,我们的宇宙就像是一个无聊的人,将手里的沙子抛射出去,然后在一点点的将其聚拢,然后再抛出,再聚拢,周而复始,我们不知道宇宙已经玩了多少把这个无聊的游戏,但是这次有点特别,在这一次,我们人类意外的出现在了游戏的现场,参与了这次无聊的游戏.终结。

宇宙的终极命运
自从宇宙起源于大爆炸并经历暴胀的概念为大多数科学家接受之后[1],宇宙的终极命运就成为宇宙论可以探讨的问题,取决于物理上的性质:在宇宙中的质量/能量,它们的平均密度和膨胀速度。


理论

亚历山大·弗里德曼。在阿尔伯特·爱因斯坦于1916年提出广义相对论之后,宇宙的终极命运在科学上成为能够探讨的问题,可以用广义相对论来描述有最大规模的宇宙尺度。广义相对论的方程是有许多不同的解,每个解都意味着一种可能的宇宙终极命运。 亚历山大·弗里德曼在1922年就提出了一些如同乔治·勒梅特在1927年提出的解[2]。其中有一些宇宙最初是从奇点开始膨胀,基本上,这就是大爆炸。

观测

在1931年,爱德温·哈勃出版他研究的结论:根据他对遥远星系造父变星的观测,宇宙是膨胀的。此后,宇宙的开始和它可能得结束就成为科学研究的重要议题。大爆炸和稳态理论[编辑]在1927年,乔治·勒梅特提出以后被称为大爆炸的宇宙起源理论。
在1948年,弗雷德·霍伊尔提出了反对的稳态理论,认为宇宙在统计上是稳定不变的,但是不断的有新物质被稳定的创造而扩大。

这两个理论都有积极的赞同者,直到1965年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射,这是大爆炸理论预测的一个事实,并且是稳态理论所无法解释的。结果,大爆炸理论很快就成为宇宙起源最普遍被接受和持有的观点。



根据天文观测和宇宙学理论,可以对可观测宇宙未来的演化作出预言。均匀各向同性的宇宙的膨胀满足弗里德曼方程。多年来,人们认为,根据这一方程,物质的引力会导致宇宙的膨胀减速。宇宙的最终命运决定于物质的多少:如果物质密度超过临界密度,宇宙的膨胀最后会停止,并逆转为收缩,最终形成与大爆炸相对的一个“大挤压”(big crunch);如果物质密度等于或低于临界密度,则宇宙会一直膨胀下去。另外,宇宙的几何形状也与密度有关: 如果密度大于临界密度,宇宙的几何应该是封闭的;如果密度等于临界密度,宇宙的几何是平直的;如果宇宙的密度小于临界密度,宇宙的几何是开放的。并且,宇宙的膨胀总是减速的。
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