【未解之謎】盤點宇宙的終極命運 只有一種人可以逃脫

【新唐人北京時間2024年05月31日訊】大家好，我是扶搖，歡迎和我一起探索未解之謎。

關於宇宙的起源，科學界的各種理論眾說紛紜。當前接受度最高、最主流的理論就是宇宙大爆炸模型（Big Bang），就是在大約138億年前，宇宙從一個奇點爆炸，不斷膨脹，逐漸形成了我們今天看到的這個宇宙。

不過，相對於宇宙的演化歷史，其實人們更關心的估計是：宇宙的未來會怎麼樣？有科學家表示，宇宙「很快」就要開始從膨脹轉為收縮了！那麼這對於我們、對於這個宇宙來說，意味著什麼呢？宇宙坍塌？時光逆流？世界末日？

今天就讓我們來盤點一下宇宙未來的幾種可能性。在這之前，我們先梳理下人類對宇宙狀態的認識。

神祕力量推動宇宙加速膨脹

在美國天文學家埃德溫‧哈勃（Edwin Powell Hubble）發現宇宙正在膨脹之前，包括愛因斯坦和牛頓這樣的科學界大牛在內，很多人都是宇宙穩定學說的支持者，即宇宙的空間不會擴張或縮小。愛因斯坦甚至在發現廣義相對論顯示出宇宙是不穩定的時候，在公式中特意加入了一個「宇宙學常數項」，以此來保證宇宙是靜態的。

然而1929年，哈勃通過觀測發現，以地球為中心，四面八方的星體都在遠離地球，而且離地球越遠的星體，遠離的速度越快，這顯示出宇宙正在膨脹。很快，宇宙膨脹學說確定了它在天文學界的霸主地位，連愛因斯坦也曾懊惱地表示，給廣義相對論公式加宇宙學常數項，是他一生犯過的最大的錯誤。

不過，在之後的數十年中，對於宇宙到底是以什麼方式膨脹，又成為科學界爭論的新論題。占據主流地位的說法是，由於重力的影響，宇宙正在以逐步放緩的方式膨脹，就是雖然還在一直膨脹，但是速度越來越慢。

光有理論不行啊，還得有觀測的實際證據。於是有兩個國際組織「超新星宇宙學計劃（Supernova Cosmology Project）」和「高紅移超新星搜索隊（High-z Supernova Search Team）」準備通過對Ia型超新星進行觀測和計算來確定宇宙膨脹速度。

為什麼大家都看中了這個Ia型超新星呢？我們曾經介紹過，Ia型超新星是雙恆星系統中白矮星走完生命進程之後發生的爆炸事件，這是一個極其猛烈、非常明亮的宇宙事件，它發出的光的強度可以媲美100億顆太陽。所以啊，越亮，觀測得越清楚，計算起來當然也就越準確呀。

其實，這兩個國際組織在開始工作時，心心念念的是想證明宇宙正在減速膨脹的。誰知道，觀測結果令他們非常驚訝。1998年1月9日，「超新星宇宙學計劃」小組在美國天文學學會舉辦的會議上宣布：我們的宇宙正在加速膨脹。

哎？會不會搞錯了？人們震驚之餘，也心存疑惑。然而，兩個月後，「高紅移超新星搜索隊」也公布他們的觀測資料，結論也同樣是：宇宙正在加速膨脹。

科學界困惑無比，這宇宙間到底存在著什麼神祕力量，竟然能超越引力的作用，硬是讓宇宙越跑越快？其實就是到今天，科學家也還是沒有整明白這個問題，但是他們給這股力量取了一個名字「暗能量」。

而宇宙未來的可能性之一，就與這股「暗能量」有關，人們稱之為「大撕裂」（Big Rip）。

宇宙未來之「大撕裂」

科學家們認為，宇宙中存在著神祕的「暗能量」，它均勻地散布在宇宙之中，大約占整個宇宙質能的68.3%。而暗能量也可能存在有不同的類型，而最可怕的一種類型被成為「幻影能量」（Phantom energy）。

「幻影能量」擁有負能量，而且隨著時間的增加不斷增加，密度也會越來越大。換句話說，推動宇宙加速膨脹的力量越來越大，最終這「幻影能量」會帶動宇宙中的物質，從星系到恆星系統，再到微觀粒子，甚至是時空本身，在宇宙加速膨脹中逐漸被撕裂、瓦解，直到粒子間距無限增大。

如果宇宙走到「大撕裂」這一步，簡而言之就是毀滅了。不過，科學家基於當前的理論，認為就算「暗能量」是「幻影能量」，要發生大撕裂還有數千億年，所以大家不用太擔心。

那麼如果「暗能量」不是「幻影能量」，那麼人類是不是就可以高枕無憂，享受永久的安寧呢？科學家表示，其實只要宇宙一直膨脹，那就是個麻煩事兒啊，雖然不會產生「大撕裂」，但是宇宙會走向「大凍結」（Big Chill），也叫熱寂（heat death）。

宇宙未來之「大凍結」

那麼「大凍結」或者說「熱寂」又是一種什麼情況呢？

這個宇宙終極命運的假說認為，由於宇宙不斷地膨脹，星系間的距離將會持續增加。在大約1千億年至1兆年期間之內，宇宙中的恆星還是可以正常形成和演化，但隨著恆星間距離越來越遠，加上恆星演化所需的氣體逐漸被消耗殆盡，於是恆星將停止發光發熱，當最後一顆恆星的燃料用完之後，整個宇宙將陷入黑暗之中。

這時黑洞將成為宇宙的主宰，吞噬掉周圍的一切物質，並彼此碰撞合併。不過，這還沒有完，黑洞也會因為放出霍金輻射而慢慢消失，宇宙的溫度也會不斷地下降，最終達到絕對零度，也就是攝氏零下273.15度，整個宇宙將一片寂寥，沒有任何活動，沒有任何生命。

科學家表示，在「暗能量」存在的狀態下，無論宇宙空間是一種什麼結構，「大凍結」都是有可能發生的。就算沒有「暗能量」的存在，如果宇宙的結構是平直或是開放狀態，那麼「大凍結」也會同樣發生。

不過說到這裡，科學家們也很貼心地告訴大家，不要對這個問題太擔心。因為按照他們的推算，宇宙在走到「大凍結」這一步的很久很久之前，地球就會因為太陽膨脹成紅巨星而被吞噬。所以，在擔心「大凍結」之前，人類更需要考慮的是，如何躲過被太陽吞噬的劫難。

這兩種宇宙的未來都是基於宇宙一直膨脹這個假說的，然而就如同我們在節目最開始說的，近幾年有科學家發現，宇宙似乎並不會一直膨脹下去。

宇宙收縮

2022年，一篇發表在美國國家科學院院刊（PNAS）的研究認為，宇宙「很快」就要停止膨脹了。

文章把宇宙膨脹的過程比作一輛經歷紅燈後起步的汽車，司機一腳深踩油門，但是後來在某個時候放鬆了一些。這導致宇宙在一開始膨脹速度是最快的，但是後期加速度逐漸變小。在這個情形下，最終宇宙膨脹的加速度將會消失，到了某個時間點，宇宙的膨脹趨於穩定，再後來它膨脹速度開始減慢，最終將停止膨脹，並開始收縮。

這份新研究通過一個名為「暗能量驅動慢收縮CDM模型」（QDSCCDM），計算出宇宙將在1億年後停止膨脹，這在動不動就數以百億年、千億年來計算的宇宙時間尺度中來說，確實是「很快」了。而從這個平衡狀態到宇宙收縮，大概還要再經歷1億年。

那麼，宇宙收縮對於我們來說意味著什麼呢？科學家說，意味著宇宙的最終結局可能是「大坍縮」（Big Crunch）。這個聽名字，就給人一種不祥的感覺啊。

宇宙未來之「大坍縮」

「大坍縮」理論認為，宇宙在引力的作用下收縮，曾經膨脹出去的時空，都將被收回來。星系、恆星會越來越近，並且相互發生碰撞，宇宙將越來越擁擠。

哎，在這種情況下，那些曾經距離地球很遠的外星人星球，是不是就更容易發現了？外星人最終要現身了吧？

不好意思，思維發散了下，咱們繼續關注宇宙的宏觀情況。隨著恆星不斷地融合，宇宙中的熱量也會釋放得越來越多，宇宙也會越來越熱。而伴隨著恆星爆炸，宇宙中也會充滿黑洞，這些黑洞會將周圍的一切物質吸走，包括其它的黑洞。這樣黑洞也在陸續合併，宇宙最終會形成一個巨大的黑洞，把整個宇宙拉到一個熱、小、密度極高的點上。這個是不是聽起來有點耳熟？沒錯，這個點就是「宇宙大爆炸」理論中的奇點。

「大坍縮」理論認為，宇宙將最終在大爆炸中完結它的一生，而隨著大爆炸，又開創了一個新的宇宙。而這種現象可能永遠這樣周而復始地重複下去。

看到這裡，大家是不是有些沮喪？因為按照科學家的分析預測，看來無論宇宙是膨脹也好，收縮也好，其最終都是消亡，只是形式不同而已。就如同人有「生、老、病、死」一般，這個宇宙也需要遵循「成、住、壞、滅」的規律。

其實，中國道家一直有種說法，稱人體是一個小宇宙，那意思就是說，人體的內部結構和運行原理和宇宙是一樣的。

仔細想想，還真是有很多可以類比的地方。比如，人的生命產生的那一刻就宛如宇宙新生，之後人不斷長大，就好似宇宙在膨脹。人到了一定年齡就開始衰老，走下坡路，這時對應的宇宙也是走上消亡之路。人體無時無刻不在進行著新陳代謝，而宇宙中也一直在發生星體的爆炸與誕生。

人們一直在探索著宇宙的奧祕，但是越研究發現人類了解得越少，雖然提出了很多理論模型，但是似乎哪個都無法說清宇宙的真相。其實這也不難理解，因為如果我們所處的大宇宙，對應著某個「人體」，而我們的星系，或者說一定範圍內的小宇宙，只是這個「人體」中某個細胞，那我們如何能有足夠的智慧窺探整個「人體」呢？就如同盲人摸象，如果沒辦法跳脫整個體系，以上帝視角來觀察，估計永遠也看不到真相。

但是大家也不用那麼悲觀，你看，道家不是點破了「人體是個小宇宙」這個祕密了嗎？佛家也早早就通過「三千大千世界」的學說指出了宇宙的浩瀚，儒家的「天人合一」思想也提供了另一個視角來看待人與自然萬物。中國古代的修行人講究「走出三界、跳出五行」，這是不是就是獲得上帝視角，甚至脫離宇宙終極命運的方式？

好啦，今天腦洞就和大家開到這裡，那麼大家有什麼奇思妙想呢，也歡迎留言和我們分析。未解之謎，我是扶搖，我們下期再見咯。

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【未解之謎】節目組製作

（責任編輯：李紅）