浩瀚夜晚,手持一把開(kāi)著的手電筒指向深邃的深空,燈光如此明亮劃過(guò)天際,但那一線天的光亮對(duì)于這漆黑的太空,仿佛顯得微不足道,那縹緲的光仿佛又消失在了浩瀚夜晚。
我們時(shí)常問(wèn)道,宇宙有多大呢,怎么形成的,最終是怎樣的呢?即使問(wèn)的這些問(wèn)題最終沒(méi)有確切的回答,但我們對(duì)宇宙也能保留沉淀下美好的遐想。
現(xiàn)在最普遍接受的是宇宙大爆炸模型,指的是宇宙誕生于一場(chǎng)史無(wú)前例的爆炸,能量是現(xiàn)在所有能量的總和,從一個(gè)奇點(diǎn)開(kāi)始誕生,從小到大,從熾熱到冷寂,從密集到空洞。嬰兒宇宙逐漸發(fā)展成我們熟知的這樣子。
正如之前所講那樣,爆炸的開(kāi)始發(fā)散出宇宙微博背景輻射,那些信號(hào)就是電視空臺(tái)的雪花屏幕,被我們天線接收到,經(jīng)過(guò)138億年?,F(xiàn)在我們通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察到的遙遠(yuǎn)的宇宙,也就看到了歷史(看到多少光年遠(yuǎn)景就是多少年前)。
隨著時(shí)間的流逝,宇宙會(huì)何去何從呢?未來(lái)是怎樣的呢,從宇宙大爆炸到現(xiàn)在有137.37億年,本初形成的銀河系有120億年壽命,太陽(yáng)從誕生到現(xiàn)在有50億年,地球有46億年,就連月亮都有45億年左右,如果你想收集古董的話,那么就抓起一把土吧,這可是有30億年歷史的土呀。
在望遠(yuǎn)鏡下的遙遠(yuǎn)的宇宙盡頭,一直發(fā)生著誕生和死亡,新的恒星在星系云中聚合形成,垂死的恒星膨脹超新星爆炸變?yōu)榘穷悾兄凶有呛秃诙吹男纬?、合并、吞噬,演戲熱鬧的邊際舞臺(tái)劇。
地球所在的銀河系身處在由大量星系所組成的本星系群中,其中包含最大的兩個(gè)星系是銀河系和仙女座星系,再過(guò)幾十億年銀河系就會(huì)和仙女座來(lái)個(gè)正面碰撞,繼而融合為一個(gè)大的星系。這種碰撞在宇宙非常常見(jiàn),比如蝌蚪星系等。
先看兩個(gè)簡(jiǎn)單定律——熱量守恒,物質(zhì)守恒,第一個(gè)指的是初始Q=末尾E,能量不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失所以一直保持能量的不變化,只是流動(dòng)的問(wèn)題,物質(zhì)守恒則是出沒(méi)的物質(zhì)保持一定,但質(zhì)能通過(guò)質(zhì)能方程是可以相互轉(zhuǎn)化的。那么就可以引出——熵!
無(wú)論物理化學(xué)上都提到過(guò)熵的概念;杯子掉到地上摔碎,由整體變分散,熵增大,化學(xué)電池放電電子轉(zhuǎn)移熵增;總體是有整齊變混亂。且不會(huì)無(wú)能量驅(qū)動(dòng)而逆向熵減,這就是熱力學(xué)第二定理。
第一種熱死寂假說(shuō),由熱力學(xué)第二定理可以提出,宇宙的溫度由恒星發(fā)出,空間由熱傳導(dǎo)從高溫到低溫,恒星的壽命都是有限的,最大不過(guò)幾百億年,想象一下,當(dāng)溫度傳導(dǎo)使宇宙溫度趨于一致,就會(huì)陷入熱死寂,那死寂的沒(méi)有生命的宇宙就等于世界的未日來(lái)臨,但有人認(rèn)為宇宙并非只向一個(gè)方向變化,也會(huì)向相反方向轉(zhuǎn)化。很多科學(xué)家也不同意熱死假的觀點(diǎn),他認(rèn)為這同能量守恒原理相矛盾。
按照大爆炸宇宙論,宇宙的不斷膨脹,使各種星系和其他天體彼此高速遠(yuǎn)離而去,因此,宇宙物質(zhì)將變得越來(lái)越稀疏,ρ密度也越來(lái)越小。如若如此,我們的宇宙終將變得“空空蕩蕩”。于是又有另一種理論認(rèn)為:當(dāng)宇宙膨脹使星系之間的距離變得足夠“巨大”的時(shí)候,就會(huì)有許多新的物質(zhì)從“虛無(wú)”中被創(chuàng)造出來(lái),以填補(bǔ)出現(xiàn)的“間隙”,維護(hù)宇宙物質(zhì)的應(yīng)有密度,他們甚至計(jì)算出新物質(zhì)產(chǎn)生的速度。這真是“無(wú)中生有”!在這里,我們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)守恒定律變得毫無(wú)意義。
現(xiàn)在已知的事就是宇宙還在加速膨脹著!