宇宙终极命运探秘:最后的奇迹

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宇宙今日充满生机,诸多激动人心的事件正在上演。然而,夜幕终将降临,一切都将平静地永远沉睡。但宇宙的最后一刻将如何,又会在何时到来呢?事实上,这个终结存在,而你或许尚未耳闻。让我们一同踏上这场穿越宇宙之旅,探寻最后的奇迹。

在宇宙混沌初开的时刻,它像一个沉睡的婴儿,温暖而幽暗,充满了旋转的热氢和氦气云。宇宙的诞生故事,就是关于这些气体及其归宿的故事。不久之后,宇宙开始忙碌,孕育出第一代恒星。它们体积庞大,生命暴烈,锻造出新的元素,却在爆炸中将大部分释放。

无数的恒星诞生,提炼宇宙中的气体,每一代都将大部分气体和新鲜元素传递给下一代。但并非所有气体都能回归。每一代新恒星的形成,都会制造出越来越多的红矮星,它们燃烧缓慢,寿命长达数万亿年。当它们死亡时,并未将气体归还宇宙,而是变成白矮星。

红矮星永久性地锁住了更多气体。其他死星遗迹,如中子星和黑洞,也永久性地锁住了气体。这减少了新恒星的材料来源。如今,宇宙是我们美好的家园,并将继续如此数十亿年。但大部分气体已经被用尽或被困。

超过90%的恒星已经诞生。要到达最后的奇迹,所有其他事情都必须先发生。接下来几百亿年将是恒星探索的黄金时期,但一步步地,大型恒星和类似我们太阳的恒星将会消亡。最终,几乎所有恒星都将是缓慢死亡的红矮星。

数万亿年后,宇宙气体将最终耗尽。每个星系的88%质量将是白矮星,2%是中子星和黑洞,大约10%是气体巨星和悲伤的棕矮星。白矮星是古老恒星的遗骸,体积不超过地球,但平均质量是太阳的一半,有些甚至更重。

白矮星是宇宙中第三密集的对象,仅次于中子星和黑洞。它们的密度是今天太阳的100万倍。由于它们曾是有活力的恒星,表面温度可高达150,000度。白矮星是暗淡、炽热、密集的球体,已不再进行任何活动。但最终,即使是白矮星也会死亡,因为它们正在慢慢失去热量——至少需要10万亿年,比宇宙当前年龄大700多倍。

随着它们的冷却,周围宇宙将不可逆转地变得黑暗,越来越多的白矮星熄灭,变成死寂的壳体:黑矮星。这些寒冷如太空本身的死亡球体,在黑暗背景中隐形。经过无数万亿年,银河系中的每个物体最终都会被弹出至虚空,或其轨道衰减,落入中央黑洞并被摧毁。

大约一百京(10的20次方)年后,所有星系都已蒸发,每个物体都独立存在,位于自己的可观测宇宙中心,四面八方都是无尽的虚空,穿越黑色的虚无。然而,仍有一些事情会发生。黑洞正在慢慢死亡。

它们将通过发出霍金辐射慢慢消亡,直到它们变得非常小,最后在闪光中死亡。这需要大约一古戈尔(10的100次方)年,直到最后一个超大质量黑洞死亡。这是一个如此荒谬的数字,没有任何东西可以与之相比。也许有些生命体能在黑洞周围存活——但即使是这种科幻选项现在也结束了。

在这令人不安的时间长度后,我们离终点仍然遥远。现在是黑矮星的时代。原来,在死星的外壳内部,有一些奇怪的物理现象正在发生!黑矮星的奇怪物理现象。黑矮星的大小与地球相当,质量与恒星相当,但几乎冷到绝对零度。

恒星之所以能存活,是因为它们核心的强烈热量——那么,黑矮星为什么不塌缩成黑洞呢?是什么让它们保持在一起?在黑矮星内部,物质被压缩到比地球上任何东西都要密集百万倍的密度。压力如此之大,电子无法与原子核结合形成原子。

相反,物质变得奇怪,退化:原子核被恒星的重量压缩成刚性晶格,而电子在它们之间形成等离子体。这些电子将恒星维系在一起。我们在这里简化了,但想象物质是一列地铁,电子是乘客。如果座位有空,乘客会散开,因为他们非常在意个人空间。

但黑矮星是如此密集,这就像把越来越多的乘客塞进我们的地铁。重力向内推,试图将其压塌。乘客被迫坐和站在一起,他们不喜欢这样。因此,这些乘客,我们的电子,试图尽可能地向外推以抵抗重力。

在黑矮星这个拥挤的地铁里,电子过着糟糕的生活,它们支撑着恒星。宇宙中其他一切可能已经崩溃,这些微小的粒子相互推挤,直到时间的尽头。或者说,如果量子力学没有破坏一切,它们会这样。

当粒子靠得足够近时,有时它们会跳向

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