天文學家:地球毀滅、宇宙只剩黑洞後人類如何生存

(原標題:How Humans Might Outlive Earth, the Sun, and Even the Universe Itself)

網易科技訊 1月2日消息,據Futurism網站報道,核戰爆發、氣候變化失控、全球爆發傳染疫情……今天,我們的世界面臨著各種生存威脅。但是,與天文學家所說的地球末日相比,這些可怕的預測似乎顯得微不足道。地球的最終命運或許被烘乾、被詛咒,並最終瓦解。關鍵是我們無法阻止這場災難。

然而,據科學家如美國加州大學的天文學家格雷戈里·勞林(Gregory Laughlin)表示,人類的前景非常樂觀。隨著技術的進步和人類物種的持續進化,即使地球已經不復存在很久之後,人類依然能夠以某種形式生存下來。但是我們的子孫後代可能將不得不進行太空旅行。

多行星時代

第一次重大的宇宙危機將在大約15億年後爆發。據英國東安格利亞大學環境科學家安德魯·拉什比(Andrew J. Rushby)預測,屆時明亮的太陽將會引發所謂的「超級全球」變暖事件,地球將被加熱到海洋沸騰的程度。但到那時,人類已經不再畏懼這種類型的災難——我們已經有了在月球和火星上建立基地的技術。因此,從現在開始的15億年內,我們很可能會在整個太陽系,甚至前往銀河系的其他恆星系統殖民。

隨著太陽變得越來越熱,其他行星也會變得更有吸引力。就在地球變得太熱而不能繼續維持生命存在的時候,火星將會達到適宜居住的溫度。康乃爾大學的天文學家麗莎·卡爾騰格(Lisa Kaltenegger)運行了一個模型,顯示這個紅色星球在接下來的50億年里還能保持正常存在。

大約75億年後,太陽將耗盡氫燃料,轉而使用氦。這將使它膨脹變成一顆巨大的紅色巨星,火星和地球都將燃燒起來。而另一方面,木星和土星曾經冰冷的衛星將成為熱帶水世界。成為人類的黃金聚居地。我們可以在那裡生活幾億年。大約80億年後,熾熱的太陽將讓冥王星都變得無法忍受。卡爾騰格解釋稱:「確切的日期取決於模型設定太陽會失去多少質量,以及有多少行星會移動。」但有一點很清楚:到那個時候,在我們的太陽系裡,生命將無法繼續生存。

星際旅行時代

幸運的是,勞林指出,銀河系中有2000億顆其他恆星,其中大多數都有自己的行星。也許我們的後代已經掌握了接近光速的旅行方式。實際上,在現有的技術下,如果肯花上幾億年的時間(這正是我們目前在討論的時間尺度),星際旅行已經可行。

迄今為止人類建造的最快太空探測器「旅行者1號」,正以每小時超過6萬公里的速度飛離太陽系。以這樣的速度,它需要7萬年才能到達最近的恆星。但未來人類可能會建造「星際方舟」,這是一艘巨大的飛船,在運送殖民者到達新的目的地之前,一代又一代的旅行者在上面繁衍生息。在地球過熱之前,這些星際殖民者應該可以遍布整個銀河系,即使在火箭技術上沒有取得任何進展。

開始的時候,這些旅行者可能會選擇在中等大小的恆星系統中駐留,它們有與太陽相似的黃色星球。這可以讓我們繼續生存很長一段時間,因為像太陽般的恆星在消失之前的壽命可達120億年。隨著這樣的恆星逝去,我們可以繼續前進。我們依靠這樣的方式可贏得更多時間。

然而,500億年到1000億年後,所有的新恆星原料都將被消耗殆盡。最後一代的太陽類恆星也將會燃燒殆盡,人類將需要新的生存空間。事實證明,我們有比像太陽這樣的黃色恆星更好的選擇。銀河星羅棋布著無數紅矮星,它們比我們的太陽更涼爽、更暗淡。勞林說:「在接下來的10萬億年里,紅矮星將成為人類生存的新目標。」直到15萬億年後,它們也將消失。

引力能源時代

紅矮星將是最後一代恆星。當它們死亡後,宇宙就會變黑。即便如此,勞林並不認為這是人類種族的終點。相反,我們將進入他所說的「引力能源時代」。普林斯頓大學物理學家J·理查德·戈特(J. Richard Gott)說,在這個黑暗的未來,我們可能會在黑洞周圍建造巨大的空間發電廠,或者我們可以利用行星內部的熱量來產生能量,利用天體之間的引力相互作用產生摩擦,這可以使行星在沒有星光的情況下保持熱量。

不要想像穴居人蜷縮在地熱加熱器周圍的場景。勞林表示,數萬億年的進化將會徹底改變我們。也許我們會和電腦融合,也許我們甚至都沒有物理形態。我們的後代與我們擁有的共同之處就是生命的精華——不是血肉之軀,而是遺傳信息。勞林說:「這是思考未來宇宙最重要的一課。當我們認為生命只存在於類地行星上、並以碳為基礎時,我們的想法可能過於天真。」

以信息為基礎的生命可以一直持續下去。勞林估計,從現在開始大約15萬億年後開始的引力時代可能會持續數十萬億年之久,而這是地球上人類全部歷史記錄的萬億倍。

宇宙會先於我們而消亡嗎?

然而,即使是這種近乎永恆的東西也並非真正的永恆。在某一時刻,生命會進入物質本身的極限。物理理論表明,在10的34次方年到10的64次方年間,所有原子的原子核中的質子都會衰變。這意味著黑洞將是宇宙中唯一有組織的物質形式。屆時,未來的人類無法擁有任何物質形態。而在10的100次方年後,甚至黑洞都會蒸發。那裡將沒有任何能量或結構,只剩下一種冰冷的、永恆的粒子迷霧。這才真的是生命的終點。

或許也不是。普林斯頓大學教授、現代宇宙學理論奠基人之一保羅·斯坦哈特(Paul Steinhardt)正在探索一個模型,顯示宇宙經歷無窮無盡的創造周期。他的最新版本模型是與哥倫比亞大學的安娜·伊加斯(Anna Ijjas)共同開發的,表明在黑洞最終毀滅之前,宇宙可能會經歷一場新的大爆炸。如果事實真的如此,新的大爆炸將抹去這個宇宙的一切痕迹,除非我們能找到一種進入下個宇宙循環的方法。目前的物理學沒有提供任何指導,幸好我們還有時間來思考這個問題。(小小)

原文鏈接 https://futurism.com/humans-outlive-earth-sun-universe/

本文來源:網易科技報道 責任編輯:王華春_BJS5284
推薦閱讀:

歐洲南方天文台成立50周年 展示精美宇宙圖片
太陽系來自於超新星爆炸,那麼為什麼現在太陽系主要質量還是氫氦等輕元素?
天文略述
你知道這10條天文學的知識么?
第谷·布拉赫 所建造的天文儀器復原圖

TAG:天文學 | 地球 | 宇宙 | 人類 | 文學 | 黑洞 | 生存 | 天文學家 | 文學家 | 毀滅 | 天文 |