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分类: 科学思考 |
就时间而言,我们姑且不谈论我们宇宙诞生之前是哪里,并且有着什么,处于“目前”的我们宇宙,其最远的未来又是哪里呢?那里又有着什么呢?我们不妨搭“乔汝时间机器”向最远的未来溜达一趟。
就人类而言,人类最远的未来——自然是人类的彻底灭绝。在天文单位下,人类的这个“未来”也就是眼前的事儿。乐观地说兴许几百万年,悲观地说,也就区区几百年!澳大利亚科学家弗兰克•芬纳就在近期放言人类会在百年内灭绝。
美籍日裔科学家加莱道雄认为,在几万年的时间尺度上,可能会出现冰河时期,与曾经把北美洲埋在几乎1609米的冰层之下的那次差不多,使人类文明成为不可能。
在几百万年的时间尺度上,我们必须应对与陨星和彗星的相撞。6500万年以前灭绝的恐龙,极有可能是发生了陨星和彗星的碰撞。科学家们相信,一个直径可能不到16.09千米的地外天体,一头栽进了墨西哥的尤卡坦半岛,掏出了一个290千米直径的陨石坑,碎片四射,进入大气层,遮蔽了太阳,使地球陷入黑暗,造成严寒气候,使植被和恐龙这一当时在地球上占主宰地位的生命形式,在不到一年的时间里就灭绝了。
从过去发生碰撞的频率来推测,今后50年中,小行星撞击地球造成灾难的可能性只有十万分之一,但在几百万年时间里发生重大碰撞的可能性高达近100%。
在几十亿年的尺度上,我们就要为太阳吞掉地球而担忧了。今天的太阳温度已然比幼年时期提高了30%。计算机研究显示,35亿年以后,太阳的亮度将比现在提高40%,这意味着地球将逐步升温。白天在天空中看到的太阳将越来越大,直至把地平线以上的部分几乎完全填满。所有海洋将沸腾蒸干。50亿年以后,太阳核心中的氢的供给将耗尽,从而变异为一颗巨大的红巨星。
可我们的太阳将遭遇与地球完全不同的命运,它将不是死于火,而是死于冰。最终,作为一颗红巨星,以氦为燃料燃烧7亿年之后,太阳的大部分核燃料都将耗尽,引力将把它压缩为一颗如地球般大小的白矮星。
在这个尺度上,我们看到,地球上的动植物繁盛期只不过延续了10亿年(如今这个黄金时期已经过了一半)。
天文学家唐纳德·布朗利说:“大自然母亲生来不是要让我们快乐的。”
与整个宇宙的寿命相比,地球生命之花只绽放了一瞬间。
随着“未来”的不断延伸,天堂似乎离我们越来越远……
当我们的银河系以及其它星系都沦为大型黑洞之时,宇宙将步入超大黑洞谢幕阶段。
当我们知道中子是不稳定的,在几分钟的间隔内,它们便衰变为质子(这个过程是通过弱作用力进行的),它们最终也必然会分裂成次级组元,大统一理论允许甚至要求这种转化,将注定原子核里两个重要的组元从物质成分表内永远消失,我们会惊叹:“金刚石不是永恒的!”
虽然物理学家还不知道传递统一的作用力的几种粒子的质量,质子和中子衰变的时间还不肯定,但当前的最佳估计认为质子的预期寿命可能在1037~1041年。
在那个时期,星系在宇宙膨胀的作用下继续彼此分离,它们的碰撞已成了遥远的历史。因此特大质量黑洞终有一天会停止长大,因为它们已经把周围有限的物质补充吸收殆尽。估计这些天体的最终质量将为10亿~100亿太阳质量。
那个时期的宇宙对于现在生活着的有感觉力的生物来说,是完全不可辨认的了,因为它已变异成连生命本身都不能在其中存活的状态——飘荡着基本粒子(诸如电子、正电子、中微子和高度红移的光子)的极度稀薄的暗黑的纱雾,还会有很少一些原子留存下来,但是当它们的组元质子和中子裂解后,也将最终消失。10亿个太阳质量的黑洞在这个实际上一无所有的无边的大海里漫无目标地漂浮着,自由地漫游于几近永恒的渊薮中,偶尔吞食几口不知在何处遇到的罕有的食物。
弗尔维奥•梅利亚告知我们,在1032~1041年之后,这些超级黑洞将是宇宙中仅存的任何有意义的结构的孑遗。但是看来在宇宙舞台的最后一幕中,连它们也不能永久存在。
弗尔维奥•梅利亚说,像光子这类量子只要有适当的能源在附近,便能从真空中自发地连串产生。但是我们从对这类场的性状的观测发现一个关键的事实,就是当这类粒子束发生自发的物质化时,总是成对地呈现,恰如为了产生涨落,某些东西必定要分裂开来一样。所以,一个量子,也就是粒子,如果具有负电荷,那么只有同时产生正电荷的对应体时,它才能实现物质化。如果我们赋予某种粒子一定的性质,必须相匹配地给相应粒子以相反的属性。明确了这一点以后,那么谈到粒子与反粒子,或者物质与反物质才有意义。
以这种方式产生的量子对在黑洞视界之外的湮灭极其迅速(大约在一百亿亿分之一秒)。但是霍金曾经证明,某些粒子对中的一个成员会掉入一去不返的膜内,而把它的伙伴遗弃在外界宇宙。这个遭到遗弃的粒子,没有了对手与它湮灭,便逃离黑洞的作用球,加入到奔向无限远的向外辐射的洪流之中。对于地球上的观测者来说,看起来这就像黑洞正在进行辐射,虽然机制显然是间接的。不过,这些逃逸粒子的能量来源终究是黑洞本身,虽然我们不能宣称辐射起源于视界之内,但是能量肯定来自于其内,因此,黑洞付出了质量损失的代价。
如果说量子力学这一简单的应用能够经受时间的考验,那么看来所有黑洞终将蒸发。
弗尔维奥•梅利亚说,一个质量大约是30个太阳的黑洞的霍金辐射波长极长,因此非常微弱,这样一个天体要花1061倍于宇宙当前年龄的时间才能蒸发殆尽。但是在1098年之后,甚至1000亿太阳质量的巨兽也将消逝,彻底而永远地消逝。
这是我们的宇宙舞台最后告别的一幕。
这是我们现在所能理解的最远的未来。
于是乎,乔汝认为,我们与其灾难性的“奔向未来”,还不如有滋有味地活好今天……
真正的天堂是今天!