现在到宇宙大爆炸后187亿年(透视未来)
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追溯过去时,我们有确切的证据可以遵循:从地球的化石记录中我们可以一览这颗行星极早期的历史;从月球环形山我们发现了远古时期小行星激烈撞击的证据;从蟹状星云我们看到了将近1000年前的那次猛烈的超新星爆发;而当我们凝视遥远星系的暗弱星光时,我们看到的是它们在数百万年前的样子。如果我们测量出它们远离我们而去的速率,就能建立一幅关于数十亿年前时的宇宙的可靠图像,而且通过仔细研究微波背景辐射,我们可以勾勒出大爆炸后仅仅30万年时的宇宙图景。
但未来则扑朔迷离得多:我们不可能看到恒星或星系在未来的样子,因此我们只能依靠演绎法,并且引入相当多的科学假设。尽管宇宙历史的许多页面已经被破译了出来,但我们对大约60亿岁之前的宇宙比从60亿岁到现今的宇宙了解得多得多。
地球在宇宙中或许是无足轻重的,但对我们而言,它显然有着无可比拟的重要性,因此让我们首先来看看在这颗行星的未来面临着哪些威胁。平均而言,每过几十万年,地球就要被一颗大到足以引发巨大灾难的陨石撞击一次。事实上,最近我们已经跟踪到了几个小行星,它们在令人警惕的、离地球很近的地方飞过。有几颗在仅有几万英里的距离处与地球擦肩而过,比地月间的距离还小得多。它们被称为“潜在威胁小行星”(PHAs),如果直接撞上地球的话,其中任何一颗都可以引发又一次“物种大灭绝”。如果一颗潜在威胁小行星在它撞击地球之前就被仔细观测过了,我们可以对它做一点事情——或许可以在它附近引爆一颗核弹,改变它与地球相撞的命运。
但是我们不得不承认,一个大小仅有几英里的小天体的碰撞就会给人类带来灾难,而我们能做的事情或许并不比恐龙高明。令人担忧的是,尽管我们正努力消除这种类型的威胁,但最近发现的例子中,有几个是在它们已经路过地球之后才被探测到的。
还有一些具有相当可能性的自然灾难,会使得地球生命提前终结。近来,地质学家对超级火山的爆发潜力开始有了些了解,这种爆发可能由在极端压力下的巨大岩浆池引发,其中一个已经在怀俄明州黄石国家公园发现了。这些火山中的任何一个爆发都会导致在大气中产生全球范围内的尘埃残粒,它们相当密集而且持续时间很长,使得大多数动植物因缺少阳光而死亡。现在有人认为过去发生的一些大灭绝可能就是源于超级火山的爆发。
而人为的灾难也是可能发生的。我们现在已经拥有了毁灭自身的能力,而且我们似乎还没有文明到不去这么做的程度。不管人类会做什么傻事,地球的最终命运是和太阳联系在一起的。我们的存在归功于太阳,而最终毁灭这颗行星的,也是太阳。
相关参考
无论星系中心的黑洞会发生些什么,到现在为止,地球早已不是一个宜居的世界了,而且,太阳作为一颗光芒四射的恒星的日子也接近尾声了,它甚至可能已经变成了白矮星。我们不可能亲临现场一睹它的状况——又有谁可以做
宇宙的最终命运是什么?现在还很难在一系列可能性中给出选择,但是答案必定依赖于宇宙中两个博弈量的相对强度——引力和使宇宙加速的力(称为“宇宙常数”)。我们先来看看引力获胜时宇宙的未来如何。膨胀将趋于停止
引力波是爱因斯坦广义相对论的一个预言,可以理解为空间本身的“涟漪”。只有在最高能量的事件中,引力波效应才能达到较为显著的程度。但即便在那些情况下,这些效应也十分微弱,引力波至今仍然没有被探测到。人们已
和太阳也会变老一样,遍布于宇宙中的年老恒星也会衰亡,新的恒星将诞生。星系也是在演化和运动中的。我们的本星系群只包含3个主要的大星系,仙女座旋涡星系、三角座旋涡星系和银河系。其中仙女座星系最大,三角座星
太阳正在逐渐消耗它的核能,但令人吃惊的是,它正变得越来越亮。这个过程发生得非常缓慢,对我们而言,根本察觉不出来。随着太阳核心氢元素的慢慢消耗,它会略微收缩,导致核心压力增加并且温度升高。核反应的效率显
质量较大的恒星的结局则有所不同。尤其是当恒星质量很大时,它的核心变成白矮星后,质量仍超过了所谓“钱德拉塞卡质量”,即1.4倍太阳质量,这时量子简并压力也不足以和引力抗衡了。相反,引力是如此巨大,以至于
同时,回过头来看中央恒星,既然可供燃烧的燃料都耗尽了,就再也没有什么能阻碍恒星在它自身引力作用下的坍缩了,而且这种坍缩发生得非常快速。最终,恒星的密度变得如此之大,导致一种新的抵抗力——简并压力——的
至少,我们知道我们的地球——生命赖以生息的家园,有一个有限的结局。宇宙的未来则宽泛得多,但如果现代理论是正确的,这个未来也不是无限的。因此,这是否意味着将会有某个时刻所有的智慧都将戛然而止?我们对自己
刚开始时,情况并没有什么明显不同。事情或许进展得更快,我们很快就会被遗弃在一个孤独的星系团中,那时星系团仍然在引力束缚下聚在一起。在小尺度上,当物体靠近到一起的时候引力最大,相反,斥力则随着距离增加而
甚至连黑洞也不是永生的。我们在前文曾提到过,空间中任意一团真空其实都被称之为“虚粒子”的东西充满,它们的寿命极其短促,因此通常无法转换成普通物质。这些粒子总是成对出现,除了电荷极性相反外,其他的一切性