什么是”大冻结”假说？

也被称为宇宙的”热寂”或”大寒”假说，”大冻结”假说是指宇宙中没有自由热力学能量的特定状态。它通常被称为宇宙的最终目的地。从物理角度来看，当整个宇宙达到热力学平衡时，大寒就会启动。尽管有这个名字，但这些现象与某个温度无关。

它是宇宙的一种连续状态，最终会将温度降低到这样的程度，以至于无法从所做的工作中获得任何能量。

热寂的概念本身就归功于自然界中机械能损失的概念，也称为开尔文勋爵提供的”热理论”。

意念

推动这一理论的主要动机是热力学第二定律，它将孤立系统的熵与产生的热量等同起来。

因此，如果宇宙被视为一个孤立的系统，它将存在一段时间，那么必然会达到一种平衡状态，其中能量形式的热量均匀分布，没有差异。Jean Sylvain Bailly对热量提出了类似的物理和化学约束，但将其构建为行星。

他说，虽然木星太热而无法维持生命，但我们的卫星已经远远超过了最佳的温暖水平，而且太冷了，生命无法存在于它上面。从这些例子中，他推测每个物体都会冷却到一个没有生命存在的地步。

热力学第二定律在冰融化和形成过程中的插图。

不同的结果

热寂的概念与”冷死”的概念是极性的。冷死是宇宙无限膨胀，最终冷却到无法理解的理论现象。

然而，冷死在技术上与”大紧缩”相反，它指出，当宇宙中有足够的物质时，它在任何情况下都会缩回自己。根据这一理论，它最终会缩小到可感知空间中的一个点。

要使热寂发生，宇宙必须没有时间边界。这只有在没有”大紧缩”的情况下才会发生。因此，热寂和大紧缩是决定宇宙命运的硬币的两张面孔。然而，科学家们很快就把热寂放在了更高的可能性基座上，因为有证据表明一个系统的熵越来越大，而且不断变化。

（图片来源：Marian Weyo / Shutterstock）

熵的概念

在未来的某个时候，所有可能的反应都已经发生。这将导致传热之间的冲突，因为只剩下物质的核心粒子，没有工作空间。在此之后发生的所有反应都会导致熵的减少，这再次与热力学定律相矛盾。宇宙将不复存在。

熵的概念在分子水平上没有相关性，因为在这个水平上观察到的反应可以在正向和反向方向上平等地进行。两种反应的结果将是相同的。

熵是什么意思？

什么时候会发生？

截至目前，所有物质（包括普通和黑暗）都集中在恒星，星系，行星等中，因此没有热力学平衡的范围。在某些对象上和某些其他对象上完成的工作将在相当长的一段时间内轻松进行。

宇宙死亡时间框架的估计取自霍金辐射导致的超大质量黑洞的终止时间，即10100年。在此之后，只剩下轻子和光子等基本粒子，从而产生脆弱的能级和拉伸的时间尺度。热寂的另一个可能结果是随之而来的另一个宇宙的诞生，从最低的能量和熵水平开始。

如何预防？

防止热寂在于从我们周围的物质中再生氢原子。这将补偿物质对能量的不朽”磨损”。这背后的主要思想是使物质能量与将物质转化为能量所花费的能量相等。这样，就不应该有实际的赤字来启动”黑暗时代”。

结论

我们周围的世界沿着一个特定的方向流动，熵充当了这种向前流动的箭头。在日常的基础上，我们在弄清楚时间的流动时绝对没有混淆，这种向前流动也在宇宙中建立了对称性和秩序。所有这些理论的最终结果很难确定，但宇宙将在某个时候到达终点。无论我们尝试什么，都会达到平衡状态……我们所能做的就是尝试推迟这个过程！

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