【11】宇宙有终结的一天吗

在过去很长的时间里，人们大都认为宇宙永远不变，像静止的背景。但早在古代，就已经有人担忧天会塌下来。但直到一百年前，爱因斯坦用他新创立的相对论理论研究了宇宙，此后的人们很快认识到宇宙可能在变化。很快，观测发现了宇宙真在膨胀。后来，宇宙大爆炸理论迅速发展起来，这个理论认为宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。现在的宇宙还在不断膨胀。那么以后的宇宙还会无限地膨胀吗？还是膨胀到一定程度就停下来？如果宇宙这辆快车会停下来，它会不会掉头开始收缩？在面对宇宙未来的命运时，我们的后代有什么办法避免可能的灾难？






绝对零度图片来源：kismalac/绘
绝对零度是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值，其热力学温标写成K，等于摄氏温标零下273.15度（即−273.15℃）。




大撕裂图片来源：Rogilbert/绘
大撕裂是一种宇宙论假说，在2003年首度被发布，关于宇宙的终极命运，假说中认为宇宙中的物质，从恒星和星系到原子和次原子粒子，在有限时间的未来会因为宇宙的膨胀进一步的被撕裂。理论上，宇宙的尺度因素在未来有限的时间会变得无限大。




大挤压图片来源：Rogilbert/绘
大挤压是一个解释宇宙如何灭亡的过程，是由宇宙膨胀论延伸而来的，宇宙膨胀论认为，宇宙是从一团炽热的火球膨胀而成的。而且到目前为止都还在膨胀，但是宇宙中的暗物质如果够多的话，产生够大的重力，会让宇宙停止膨胀，并且收缩，这会让宇宙回复到刚诞生时炽热的状态，如果没有，宇宙就永无止境的膨胀。




宇宙常数图片来源：NASA
宇宙学常数由阿尔伯特·爱因斯坦首先提出，现前常标为希腊文“Λ”，与度规张量相乘后成为宇宙常数项Λ而添加在爱因斯坦方程中，使方程能有静态宇宙的解。若不加上此项，则广义相对论所得原版本的爱因斯坦方程会得到动态宇宙的结果。




暗能量图片来源：Szczureq/绘
暗能量：在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙68.3%的质能。




很多科幻作品都基于循环宇宙论� 图片来源：电影《奇异博士》截图
循环宇宙论：因为某种未知的量子作用，阻止了宇宙的收缩。 如果宇宙的结局是收缩为一个点，那么这个时候，宇宙还有一个后续的变化，也就是宇宙又从这个极小的区域内爆炸反弹，重新开始膨胀，并重复宇宙大爆炸之后的各个过程，然后再停止膨胀，再收缩为一个极小的区域，如此循环往复，周而复始。这个宇宙模型被称为“循环宇宙模型”。