宇宙的終極命運
宇宙的終極命運是物理宇宙學中一個主要的議題。許多科學理論都對宇宙的命運作出預測並成為競爭的對手,包括未來與時間是有限還是無限。 自從宇宙起源於大爆炸並經歷暴脹的概念為大多數科學家接受之後,宇宙的終極命運就成為宇宙論可以探討的問題,取決於物理上的性質:在宇宙中的質量/能量,它們的平均密度和膨脹速度。 脫穎而出的科學基礎 理論 ]] 在阿爾伯特·愛因斯坦於1916年提出廣義相對論之後,宇宙的終極命運在科學上成為能夠探討的問題,可以用廣義相對…
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宇宙的終極命運是物理宇宙學中一個主要的議題。許多科學理論都對宇宙的命運作出預測並成為競爭的對手,包括未來與時間是有限還是無限。 自從宇宙起源於大爆炸並經歷暴脹的概念為大多數科學家接受之後,宇宙的終極命運就成為宇宙論可以探討的問題,取決於物理上的性質:在宇宙中的質量/能量,它們的平均密度和膨脹速度。 脫穎而出的科學基礎 理論 ]] 在阿爾伯特·愛因斯坦於1916年提出廣義相對論之後,宇宙的終極命運在科學上成為能夠探討的問題,可以用廣義相對…
想法。]] 大撕裂是一種宇宙論假說,在2003年首度被發佈,內容牽涉宇宙的終極命運。假說認為宇宙中的物質,從恆星和星系到原子和次原子粒子,乃至时空本身,都会在未來有限的時間內因宇宙加速膨脹而逐漸被撕裂,直到粒子间距无限增大。根据宇宙学标准模型,宇宙標度因子在未來有限的時間內會變得無限大,在宇宙常数占主导地位的未来,更会呈指数级增长。不过,这种膨胀在每时刻都相似(因此有指数律——在相同时间间隔内,局部体积的膨胀次数相同,特点是哈勃常数不变…
有物理宇宙學家指出,宇宙的未来很可能為繼續膨胀。如果事實如此,宇宙就很可能將因其膨胀以致繼續冷卻,並導致達到不足以維持生命的溫度;因此,膨胀宇宙的未来又稱為大凍結(又稱熱寂)。 膨胀宇宙的未来將會是蒼涼的。若根據宇宙學常數加速了宇宙的膨胀,星系間的距離將會持續增加。紅移將會被拉長,到達的光子將會是長波長和低能量的光子。恆星的形成仍會維持於1至1年,但形成恆星的氣體將會耗盡。當最後一顆恆星用完其燃料後,宇宙就不可能再有恆星誕生。根據預測質…
質子衰變()在粒子物理學上,是一個假設的放射性衰變,這假設預言了質子在衰變的時候,會變成更輕的次原子粒子,通常是中性π介子和正電子。質子衰變從未被證實,至今仍沒有證據顯示質子衰變的可能。 在標準模型理論中,質子是重子的一種,理論上它是穩定的,因質子的重子數是大致守恆。即質子不會以微擾的形式衰變成其他粒子,因為質子已經是最輕的(因而也是最低能量的)重子。 一些超出標準模型理論範疇的大統一理論(GUTs)例如乔吉-格拉肖模型和SO(10)理…
熱寂()是猜想宇宙終極命運的一種假說。根據熱力學第二定律,作為一個「孤立」的系統,宇宙的熵會隨著時間的流逝而增加,由有序向無序,當宇宙的熵達到最大值時,宇宙中的其他有效能量已經全數轉化為熱能,所有物質溫度達到熱平衡。這種狀態稱為熱寂。這樣的宇宙中再也沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在。熱寂宇宙的理論最早由威廉·湯姆森於1850年根據自然界中機械能損失的熱力學原理推導出的。赫爾曼·馮·亥姆霍茲和威廉·兰金1854年发展开尔文理论,认为…
量子场论中,假真空或伪真空()是一个理论上的状态,指的是真空态处于稳态,但并不处于系统最小能量状态——即准稳态。假真空可在准稳态保持稳定很久,但最后会衰变到更稳定的状态中,这一事件被称为“假真空衰变”。至于宇宙中假真空衰变的发生方式,目前最常见的解释是“泡沫成核”——即宇宙一小部分因偶然事件发生衰变,这一事件的影响范围(即“泡沫”的范围)随之会迅速扩大,最终导致整个宇宙假真空衰变。 假真空衰变对宇宙造成的影响巨大,可极大改变基本相互作用…
末世论、末日論或終末論()是研究历史终结及其相关方面的哲学或者神学理论,神学上的末世论一般关心人类社会的终结以及如何终结等问题,而哲学末世论则可能着眼于人类社会的终结问题,也可能着眼于自然的终结。在末世论的基础上产生的学科有末世论的历史哲学、自然哲学,本体论、认识论等。 宗教意義上的末世 基督教 《聖經·啟示錄》中描述有關世界末日的一個概念,那時七印將要被揭開,在犹太教和基督教旧约中末世被描绘成一个进入永恒神的国的时刻,也就是弥赛亚(救…
大擠壓亦稱大崩墜(),是一种关于宇宙的终极命运的假说,当中宇宙膨胀将会逆转,宇宙会重新坍缩、最终使宇宙标度因子归零。之后,宇宙可能会发生另一次大爆炸。绝大多数证据表明,这假说不会成立;天文观测结果表明,宇宙膨胀正在加速,而没有被引力减缓,表明宇宙可能终结于热寂。不过,也有新理论认为大挤压类事件可能通过暗能量波动的方式发生;不过,科学家们对此仍存争议。 大挤压说可追溯到1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼提出了一组方程,指出宇宙的命…
鐵星是一種假想中的緻密星,可能會在極遙遠的未來、距今約101500年之後出現。 在所有核素中,鐵-56具有近乎最高的結合能,也是核子平均質量最低的原子核,是核分裂與核融合的終點。 該理論認為只要時間夠長,所有物質最終都會自發轉變成鐵。其中輕原子核會透過量子穿隧進行冷核融合並最終融合成鐵-56;重原子核則會透過自發裂變與α衰變衰變成鐵-56,最終將整個恒星變成冰冷的鐵球。 這種天體是否會形成取決於質子是否會衰變。而到了約101026至10…
大反彈(big bounce)是說明宇宙起源的假说之一。大反弹最初是作为大爆炸的循环模型的一个阶段提出的,認為宇宙的形成乃是不停重複大爆炸和大擠壓的過程。也就是說宇宙是一直不停地收縮和膨脹。因此我們所說的宇宙的起源(也就是大爆炸)可能只是上一次宇宙大擠壓所造成的後果。1980年代初,随着大尺度结构观测的进展,出现了解决视界问题的宇宙暴胀说,人们开始认真考虑这问题。 暴胀将是永恒的,创造了无数具有不同典型性质的宇宙,因此可观测宇宙的性质是…