星辰大海lh

宇宙的命運和什麼有關?

關於宇宙的最終命運，我們要從宇宙的整體去思考，要知道宇宙包含了時間、空間、物質、能量等等。按照目前主流的觀點，宇宙誕生於一次大爆炸。

大爆炸之初，宇宙處於極其高溫的狀態，後來逐漸出現了物質粒子，也就是說我們熟悉的夸克，電子等輕子，然後是質子，中子等重子。到了宇宙38萬歲的時候，宇宙冷卻到可以形成原子結構。不過，這裡要強調一點，那就是宇宙大爆炸的整個過程，包括宇宙早期的發展，宇宙的空間一直都在劇烈的膨脹。尤其是在暴脹時期，如果我們把宇宙看成是一粒沙子，它大概膨脹到了可觀測宇宙那麼大（直徑930億光年），然後再把它看成是一粒沙子，再膨脹到可觀測光宇宙那麼大，一共加倍了100次（2^100），膨脹到了原來的10^30倍。

當物質粒子形成之後，宇宙開始進入到了物質主導的時代，物質的引力成為一個非常重要的因素。於是，宇宙的膨脹速度在引力的作用下開始變慢，呈現出了減速膨脹的效果。（補充一點，這裡的引力，不僅僅是我們可觀測物質的引力，實際上暗物質貢獻得更多。）

但實際上，宇宙當中還存在著一種我們觀測不到的東西，我們管這個叫做暗能量。我們可以把它理解成真空能（實際上，這也是暗能量的另外一個名字）。從這個名字，我們大概也能清楚暗能量和真空有關，而它對宇宙的作用效果是和引力正好相反，是一種斥力。

起初，由於宇宙空間太小，暗能量並不佔據主導，而引力是主導，所以宇宙開減速膨脹。後來，在距今45億年前，宇宙膨脹到一定的程度，暗能量開始佔據了主導。於是，斥力大於引力，宇宙開始加速膨脹。

當然，這確實是有觀測證據作為支撐的，1998年兩個科學小組分別獨立觀測了Ia型超新星，得到了宇宙正在加速膨脹的結果，並且在2011年獲得了諾貝爾物理學獎。

所以，從這裡，我們可以得出一個結論，宇宙的未來大概率是和引力、斥力有關。本質上是物質和暗物質的總量與暗能量相比較，誰更多。目前來看，暗能量是妥妥的老大，因此才會有加速膨脹的結果。

不過這個比例並不是固定不變的，它會如何變化，可能還需要科學家進一步對暗物質和暗能量進行研究才能搞清楚。那我們如何知道宇宙的未來呢？

實際上，這裡就要用到一個宇宙平均密度的理論，根據最新的觀測結果，我們可以得到宇宙在大尺度上是不彎曲的，是平坦的，也就是下圖中第二種情況。

於是，我們就可以得到一個宇宙的密度公式，當一個以物質為主的宇宙幾乎不膨脹或者膨脹速度微乎其微時，這個公式得到的宇宙臨界密度，數值是0.9*10^(-29)g/cm^3，這相當於一立方米當中只有一個氫原子的水平。

宇宙的終極命運

我們把測得的宇宙平局密度和這個臨界密度做一個比值，這個比值用符號Ω。於是，就可以得到這麼兩個結果：

• 如果Ω>1，那麼宇宙就終局就極有可能是大擠壓，說白了就是引力佔據了主導，宇宙先是減速膨脹，到膨脹速度為零，然後開始加速收縮。

當然也有人認為，由於大擠壓的能量特別大，足以促發宇宙第二次大爆炸，於是提出了大反彈假說。有了大反彈假說，我們也就很容易想到，是不是宇宙就是在循環往復的，膨脹，收縮，大爆炸，膨脹，收縮這樣循環，週期性永動。

但是在這種情況下，至少在我們如今的宇宙，如果到那時還存在生物的話，都會在大擠壓的過程中，其實就是一個急劇升溫的過程，這些生物要麼被熱死，要麼被燙死，最後被擠成一個點。

• 如果Ω≤1，那宇宙的結局就是大撕裂，說白了就是斥力為主導，宇宙肆意地膨脹下去，最後星系都被撕裂了，然後是恆星，行星，最後分子，原子，原子核...

這種情況是正好與大擠壓相反的，是一種冷死亡的過程，意味著溫度會一直下降下去。除了大撕裂，根據熱力學第二定律，也就是熵增定律，還提出了熱寂說。這個熱寂說也是在宇宙膨脹為主導的情況下成立的。具體來說就是，宇宙如果繼續下去，終局很可能是出於熱平衡狀態，意思是宇宙中處處溫度都是一樣的高的，那麼也就不會存在熱傳遞，也就沒有信息傳遞，宇宙陷入一片死寂。

具體是哪一款，我們現在還沒有辦法確定，按照目前的觀測結果是Ω≤1的情況，也就是大撕裂和熱寂的這款。但實際上這僅僅是目前的觀測和理論得到的結果，大概率上說，我們可能需要更多的數據以及對暗物質和能量能有更深入的瞭解，才有可能對宇宙的終局喲更深刻的理解。

鍾銘聊科學

我們知道大質量恆星的壽命一般是幾十萬年到幾百萬年不等，也就是我們常說的O、B級恆星，而對於我們太陽這類G級恆星來說壽命在120億年左右，更小的M級恆星由於氫燃燒的更充分，壽命會達到億萬年以上！而宇宙目前的年齡才138億年，所以恆星的一生將會貫穿宇宙的整個歷史和未來的發展。所以我將從於我們息息相關的太陽燃料燃燒完以後和目前宇宙標準模型預測的宇宙命運來回答這個問題，給大家一個完整的宇宙未來圖景！

在考慮宇宙的命運之前，我們必須考慮我們和地球的命運

說句實話我們的太陽真的很完美，真的，不是很大也不是很小，不熱也不冷，脾氣也不是很暴躁，一切剛剛好！它非常緩慢地通過核聚變的過程將氫燃料燃燒成氦。而我們更是有幸誕生在了太陽壯年時期，太陽十分穩定，但是就目前來說太陽已經比它小時候亮度增加了20%。

而且在往後數的時間裡，太陽會以越來越快的速度燃燒氫。在未來的10億或120年內，太陽會越來越亮，溫度越來越高，根據估計，屆時海水就是下圖這樣：

溫度會上升，海洋沸騰。我覺得這已經是我們人類的命運了，大概就在10年後，這時的太陽進入了亞巨星階段，在未來的幾十億年裡，太陽將繼續變得越來越熱，從現在起的50億到70億年間，太陽將耗盡氫燃料，在核心將點燃氦聚變，由於核心輻射壓力的劇增，太陽會膨脹到紅巨星階段，這時就是地球的命運將會如何！

這就是我們和地球的未來！

但這一切只是我們浩瀚宇宙中的一個不起眼的角落。如果我們把目光投向遙遠的未來，投向廣闊的宇宙，問一問這一切的命運會怎樣呢？換句話說，宇宙將如何終結?

首先讓我們看看今天的宇宙是什麼樣子。

抬頭仰望星空，你在夜空中看到的每一個光點都是一顆恆星（偶爾有一兩顆行星）。其中一些實際上是多顆恆星聚集在一起的雙星、三星甚至是星團；這些恆星中的許多(可能大部分)都有自己的行星系統。正如上圖所示，我們也可以看到這條橫跨天空的昏暗光帶，它就是我們的銀河系。

我們能用肉眼看到的成千上萬顆恆星，只是構成我們銀河系的數千億顆恆星中的一小部分。而我們銀河系橫跨天空，綿延10萬光年。

事實上，如果我們看得更深更遠，我們會發現星系結構在廣闊的宇宙中無處不在，我們甚至可以在天空中的一小塊區域找到數百個(或更多)星系，形成巨大的星系團，就像下圖所示的後發星系團。

目前被暗能量掌控的宇宙

目前我們說處的宇宙正在膨脹，這已經是我們的共識，但是像我們的太陽系、銀河系和本星系群（如上圖中後發星系團）這些結構都沒有被膨脹拉開。但是後發星系團確實正在遠離我們，但是星系團本身被引力束縛在一起。

也就是說，如果引力已經把某些結構束縛在了一起，那麼目前宇宙的膨脹就沒有足夠的力量把這些物體撕開。

所以你應該會問，哪些東西會被束縛在一起，哪些東西會隨著宇宙的膨脹而擴張。

上圖是一個超星系團！英仙座超星系團（類似於我們銀河系所處的室女座星系團）直徑近1000萬光年，包含數千個星系，在引力束縛和擴張的的邊緣搖擺不定。

如果我們觀察更大的尺度結構，我們會發現什麼?

在大尺度結構上，我們可以看到不同大小的星系團之間的絲狀結構，並沒有被引力束縛在一起！星系團在相互遠離！

我們現在知道是由於暗能量導致了宇宙的加速膨脹，距離我們越遠的星系，會以更快的速度遠離我們。

而且這還是假設一個非常重要的事實：暗能量只是一個常數，並不會變化！

目前，暗能量為常數的假設與觀察結果非常吻合。我們已經測量過，無論暗能量是什麼，它都非常非常符合宇宙常數。

我們現在無法準確的預估暗能量以後的情況，是一直保持常數，還是增加或減少！但可以肯定的是在上圖中間的情況下，當前已經被各種力束縛在一起的物質將一直爆出現狀，現在在持續加速遠離我們的物質最終將會消失。

這對我們以及宇宙的命運意味著什麼?

• 暗能量為常數，宇宙持續膨脹
  

上面這張圖非常清楚地表示了銀河系所處的本星系群，包含受引力束縛的一些衛星星系，附近的星團。在往後的幾十億年裡，上圖中所有這些星系最終都會融合在一起，形成一個巨大的橢圓星系，而宇宙中的其他星系將繼續以越來越快的速度遠離我們。

但是，如果暗能量不像我們現在認為的那樣是個常量呢？在其他兩個情況下會發生什麼？

• 暗能量減少，宇宙大收縮。
  

這種情況下暗能量不僅需要停止它目前正在做的事情，還需要開始做相反的事情。如果是這種情況，我們會看到星系加速遠離我們，然後突然開始減速，直到停止，並在方向上發生逆轉向我們奔來。感覺像是人為設計才能實現的宇宙“大收縮”命運。

• 暗能量將繼續增強，宇宙大撕裂。(我認為可能性不大)讓我們來看看。

宇宙常數意味著膨脹率是常數，是穩定的。換句話說，每隔1百萬秒差距(大約300萬光年)，一個物體遠離我們速度就會增加60公里/秒。等到這個物體離我們3000萬光年遠的時候，速度會達到600公里/秒，等到30億光年以後，速度會達到60000千米/秒。這麼算下去，你覺得光速是個啥？

但是，如果暗能量隨著時間的推移繼續增強，這意味著膨脹率本身將不斷上升，這時我們就不僅考慮一個物體以多少速度遠離我們了！我們要考慮的是被引力束縛住得結構還能不能保住！

根據上文說的，假設這時我們的本星系群已經合併成為一個巨大的橢圓星系，但是隨著膨脹率不斷上升，星系結構會慢慢被暗能量解體！

首先，最外層的恆星，那些與星系聯繫最不緊密的恆星，將是唯一被驅逐出去星系。最終，隨著暗能量的增加，即使是最內層的恆星也會被踢出去，從而形成一個由恆星系統組成的、分散的、不斷膨脹的宇宙。這時宇宙的最大結構就是類似太陽系這樣的恆星系統！

你可能會想，太陽系結構已經夠小了，引力作用更強，是不是就結束了！但是增強的暗物質帶來的膨脹率不會因為我們毀滅了星系而停止加速。每個恆星系統，包括行星、衛星、彗星、小行星、氣體、塵埃，可能還有多顆恆星，也會被撕裂！首先，最外層的物體被拋出每個恆星系系，最終，最內層的行星也被拋入星際空間，彼此遠離。現在沒有結構了，應該好了吧！

沒有結構？你可能忘了我們是原子構成的！

下面就是最驚喜最意外的！

膨脹率最終會變得異常巨大，以至於將所有的結構，從恆星到行星到單個原子，都會被撕裂。在宇宙最後的幾分之一秒，甚至亞原子粒子也會從原子中被撕裂出來，這時宇宙將以一場前所未有的大撕裂而告終。

量子科學論

恆星燃完，超星星會爆炸，形成氣態星雲，然後在之後幾十億年或幾幹億年形成太陽。如果億億億億億萬年後，會省黑洞，白矮星，黑矮星，最小的紅矮星能燃燒很長時間。當所有當然不燃燒了，宇宙中還存在比太陽多N次倍的像木星一樣富含氫的超大氣態星，那就成了能源，收集足夠多的氣態星，人造一個星系，人造一個小紅矮星，可控聚變燃燒，可以支持億億年，有足多的氣態星，可以支持到夸克粒子衰弱消失，那時所有黑洞都會消失，所有物質都會消失，宇宙會變成荒無，虛空，暗物質，還會剩看不見的東西，就是星空中看不見的。如果有文明科技利用黑洞，把黑洞吞下的物質以爆炸的方式，像超星星，那億億億太陽質量的黑洞將物質循環回宇宙，那麼還可以讓文明堅持走出這方宇宙，就是視界之外，億的無限次方外的空間。

小劉的陽光充滿生活

你好，很高心你能有這麼博大的胸襟去想象，那根本遙不可及的未來，那就是宇宙的盡頭。

首先，宇宙到現在其實還是一個在成長的青年人（比喻）。為什麼這麼說呢，你可以看看，那些星雲，那些就是恆星的搖籃，一個搖籃的產生就是意味著一個恆星的誕生的未來，所以你說的所有恆星都燃燒殆盡是基本不能實現的，起碼我們是看不到，她還有大把大把的時間去，成長，但是生老病死是每個物質的不變的法則。那麼宇宙的滅亡也將是不可逆轉的。那麼會出現什麼呢？恆星死亡後會出現幾種物質：紅巨星、新星、超新星、中子星、脈衝星、黑洞、那麼如果，不再有新的恆星產生、或是絕大多數的恆星都死亡了，那麼這些引力質量巨大的星球就是相互吸引，同時吞噬周邊的小的行星，最終，因為坍縮的質量過大，導致大質量恆星的最終坍縮。這個坍縮的我們就可以稱之為一個奇點了，這個奇點擁有巨大的質量、熱量、能量。那麼急劇的收縮他會怎麼樣。

爆炸

ok，這麼說回來了，宇宙的起源是什麼?宇宙大爆炸。那麼這就符合了中國傳統所說的轉換、和輪迴了。週而復始，復始周而。其實，宇宙無所謂死，也無所謂活。

我覺的就像薛定諤的貓一樣，不在於生，不在於死， 她可能就在這生死之間吧。

默默談文房

按照科學界現有的較為公認的宇宙大爆炸理論，宇宙將會因過度膨脹而撕裂一切物質。所有的物質都不會存在，連黑洞也會被膨脹撕裂，甚至一個質子都會被撕裂。宇宙的熵不斷增加，能量交換趨向死寂。宇宙將在一片虛無中死去。

科普軍

宇宙是永恆的，宇宙的運動沒有起止。

宇宙的演繹全程，我們人類無法全面解讀，因為宇宙的許多方面都是無限的……

就如同“科學的盡頭，是神學”一樣，不要再解釋了。

賀傑說

按照目前的觀測結果，比較流行且認可的未來就是熱寂。因為宇宙在加速膨脹，在足夠長的時間之後不僅恆星會熄滅，甚至連黑洞都會逐漸蒸發，整個宇宙都會被拉長到量子尺度，到那時就是真正的終止。

但是熱寂之後會發生什麼分歧就很大了，因為量子事件會成為常態，但是會發生什麼完全不能預期，也許會重新來一次大爆炸，不過新生的宇宙各種參數會和現有宇宙完全不同了。

六刀58

宇宙間的一切天體也在進行著新陳代謝，有消失，也有生成。

平常人246089341

那不是一個凡夫俗子能夠揣摩的，就像一隻螞蟻去揣摩人類一般

哎唷味

到處黑暗，偶爾閃亮一下流浪星碰撞的光

關鍵字: 科學 命運 宇宙