宇宙的終點:黑暗紀元
各位愛好科學的小夥伴們想必都知道宇宙的起點是一個沒有空間沒有時間的奇點,通過宇宙大爆炸才有了宇宙,今天我們就要談一談宇宙的終點--黑暗紀元。
原初紀元0—4x10∧8年(這裡我把10的8次方記作10∧8,下同)原初紀元的範圍是從宇宙大爆炸到4億年後,第一顆恆星誕生。這個紀元已經過去了。
2.恆星紀元 4x10∧8—10∧13年恆星主宰宇宙,繁星布滿夜空。這也正是我們生活的年代。
那麼我們所在的恆星紀元什麼時候結束呢?或者說,最後一顆恆星什麼時候會熄滅呢?質量越小的恆星,壽命越長,因為它們在核聚變中把氫轉化為氦的速度越慢。最小的紅矮星可以持續1萬億年。現在,星系還在攪拌著星雲,用星雲氣體創造新的恆星。但是,氣體終有耗盡的一天。據估計,數十億年後星雲氣體的供給將會後繼乏力,新生的恆星越來越少,而已經誕生的恆星會用盡燃料,一個接著一個逐一熄滅。這樣就預示著恆星紀元的終結。
3.簡併紀元 4x10∧13—10∧40年當最後一顆恆星熄滅,宇宙中釋放能量的就只有恆星的遺骸:白矮星,中子星和黑洞。宇宙將會變得十分黑暗,至少對人類的眼睛是如此,如果那時候還有人類的話。但是,這個紀元中也會有曇花一現的光明。在孤寂的宇宙中聯袂起舞的白矮雙星最終會走到一起。雙星在合併的剎那爆發出奪目的光彩,成為超新星。同樣,中子雙星也會合併,爆發,形成伽馬射線暴,它們的亮度將超過1000個星系。但是,這只是短暫的事件,宇宙很快回歸黑暗。恆星遺骸會塌陷成黑洞或被黑洞吞噬。
4.黑洞紀元 4x10∧40—10∧92年當所有天體的遺骸都塌陷成黑洞或被黑洞吞噬後,宇宙中也就只剩下了黑洞這一種天體。宇宙進入了黑洞紀元。在我們的印象中,黑洞是吞噬一切的無底洞。然而,黑洞可以同過一種方式產生能量 ——蒸發。20世紀70年代,史蒂芬 霍金用量子力學研究黑洞,發現黑洞確實會向外輻射能量,從而損失質量。越大的黑洞損失質量越慢。一個3倍太陽質量的黑洞(通過超新星誕生的最小黑洞),完全蒸發需要4x10^68年。這是一個長得近乎荒謬的時間,但是宇宙可以等待。而星系中心的黑洞要完全蒸發,需要4x10^92年。
5.黑暗紀元 4x10^92—∞(無窮)年最後,一切的消失了。宇宙中只剩小了能量極低的亞原子粒子和光子。我們可以有把握地說,宇宙已經死了。宇宙進入了黑暗紀元。如果時間還有意義的話,這個紀元將會延續到無窮。
註:俗話說高手在民間,如果你對宇宙有更獨到的見解歡迎在文章下面留言,我們一起討論。
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