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2.宇宙大冻结
“大冻结”的宇宙末日景象,即为人所知的“热寂”,是人们基于热力学第二定律描绘出来的。该定律主要表明,在一个孤立的系统中粒子的混乱度一直在加剧。这意味着宇宙中的一切将从有序转向无序。而且一旦开始走向无序,就很难停止或反转。比如食物会腐烂,金属会生锈,人类会消亡。由此,我们可以引出一个重要的物理概念“熵”,用于度量无序程度。
熵不断地增加,当宇宙中的紊乱达到最大程度时,“大冻结”就会来临。一旦熵达到它的最大值,所有能量将被均匀地分布在整个宇宙内,但任何可重复使用的能量或热量将不复存在,这意味着消耗能量的过程将不再继续。从根本上说,宇宙间的一切终将停止运转,有点像办公室那个人准备休假一个月不工作了一样。
1.宇宙大撕裂
暗能量是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,约占据宇宙68.3%的质能,但物理学家们真的对它了解不多。在上世纪90年代发现暗能量之前,物理学家认为因大爆炸而产生的宇宙膨胀正在减缓甚至停止。此后,通过对超新星的观测,天体物理学家们意识到其实宇宙膨胀正在加速,而导火索正是暗能量。
暗能量可能是一个问题,因为它会导致所谓的“宇宙大撕裂”。这种暗能量随着时间的流逝会不断增强,人们基于该观点描绘出了宇宙末日的景象。此外,宇宙大部分空间都充斥着暗能量,而且这些空间将继续膨胀。如果这种暗能量不断增强且持续扩散,就意味着它开始推动星系相互分离,紧接着推动行星远离恒星,并造成一系列类似的变化。最终,暗能量将会强大到把原子核从原子中撕扯出来,并撕裂宇宙间存在的一切,使宇宙分崩离析。
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