宇宙的终结

宇宙的终结 宇宙中的天体不是均匀分布的, 各超星系团形成泡沫结构。 · 22 · 　 　 泡沫之间是星系密集的“宇宙长城”, 距地球 3 亿光年的地方就有 长约 5 亿光年, 高约 2 亿光年的“宇宙长城”; 而在 1000 万到 1 亿 光年直径的泡沫中间则星系很少, 叫做“宇宙空洞”。 根据现在比较公认的理论, 宇宙是由大爆炸产生的, 即从“无”逐渐扩大。大约在 150 亿年前, 刚刚诞生的宇宙是一个温度极高、 压力极大的混沌火球, 物质密度极大。所谓物质只不过是一些光 子而已, 然后逐渐形成各种基本粒子, 成为现在各种物质的构成材 料。巨大的压力使宇宙急剧地膨胀( 即大爆炸) , 宇宙温度则因膨 胀而逐渐降低, 物质凝聚成一团团星系云, 星系云又一步步分裂凝 聚成一个个恒星, 就这样逐渐发展至今。 如果宇宙确实是由大爆炸从“无”膨胀起来的, 它就不可能是 无限的, 它只能是一个有限的三维空间。就像威力巨大的氢弹爆炸总有一个可算出的影响范围, 不断膨胀的气球也总有一个一定 的体积一样。但是, 科学家们认为, 宇宙没有尽头, 我们无法说明哪里是宇宙的天涯海角, 即我们找不到宇宙的边缘。 这怎么理解呢 ? 让我们先来看看地球的情形。从地球上的任 何一点一直向前走, 我们都找不到地球的边缘, 但最后可以回到原 来的出发点。这说明地球没有尽头, 但二维空间的地球表面却是有限的。以此类推到三维空间的宇宙, 不管从上下左右前后哪个 方向前进, 我们都找不到宇宙的边缘, 但可以回到原来的出发点。这说明宇宙是有限的, 但没有尽头。当然, 还没有人能从宇宙中一 点出发, 又回到原来的地方。因此, 这只有靠未来的科学技术去实践了。 根据“有限, 但无尽头”的理论, 宇宙是个什么形状呢 ? 最简单、最容易想象的形状是球形; 其次是轮胎形, 或叫甜面 包圈形、环形; 再就是一个瓶嘴弯过来插在瓶身上的形状, 即克莱因瓶形。目前, 科学家们认为宇宙的形状可能是这三种形状之一。 当然, 宇宙的实际形状也可能是与以上三种形状截然不同的形状。 · 23 · 　 　 宇宙到底是什么形状, 这要靠未来的科学技术去揭晓。不过有一点是清楚的, 目前宇宙的形状只能从理论上去确定, 因为我们不可能跑到宇宙之外去观测宇宙。 有生便有死, 这是宇宙中的一切物质都遵循的规律。那么, 宇宙本身又如何呢 ? 我们的宇宙既然是由大爆炸从“无”诞生的, 它 就必然会以某种方式走向死亡。不过, 要确切地回答宇宙如何发 展, 如何走向死亡, 这可是未来的事情。 关于宇宙如何发展, 现代科学家们提出两种可能: 一种是宇宙 会继续膨胀下去, 另一种是膨胀到一定程度后, 停止、转而逐渐收 缩。科学家们已大致探知, 宇宙自大爆炸形成后, 至今已有 100 亿 —200 亿年, 取平均值, 我们可以说宇宙已有 150 亿年的历史了。 但是, 科学家们还不知道宇宙什么时候死亡, 也就是说, 不能确定宇宙的寿命有多长。当然, 这会是一个很长很长的时间, 数字大得 不可想象, 或许是几兆、几百兆、几千兆年吧 ! 如果宇宙不停顿地继续膨胀下去, 在这个过程中, 各个星球将 耗尽内部的核燃料, 逐渐成为白矮星、中子星和黑洞。随后, 黑洞遍布宇宙。黑洞吞食所有物质, 整个宇宙成为没有光线的黑暗世 界。最后, 黑洞也会蒸发, 组成物质的基本粒子也会衰变, 宇宙又成为一个混沌世界。 那么, 如果宇宙膨胀到一定程度后转而逐渐收缩, 又将是怎样一种情形呢 ? 首先, 科学家们并不知道宇宙到什么时候才由膨胀 转为收缩。其次, 收缩以后的情况也只能从理论上去推测。它的大致情形可能是这样: 如果宇宙开始收缩, 宇宙空间的物质密度会逐渐增大, 星球之 间的距离会缩短, 这当然会给星球带来种种影响。不过, 对星球影 响最大的, 可能是温度的变化。随着宇宙的逐渐收缩, 它的温度将逐渐升高。首先, 地球上的生物将因温度的升高而不能存在下去。 接着, 地球也将毁灭。随后, 当整个宇宙的温度升高到超过太阳这 · 24 · 　 　 　 样的恒星的温度时, 恒星也将化成气体, 消失在宇宙中。而黑洞则 可以趁机饱食一顿, 使自己逐渐变“胖”、变重。同时, 它们还不断 地吞并, 最后形成一个大黑洞。宇宙又沿着大爆炸后不断膨胀的 逆反过程, 回复到原来的状态。 到那时, 会不会再来一次爆炸, 产生第二代宇宙, 我们还不得 而知。或许宇宙也是按照周而复始的规律, 一代一代地衍生下去 的 ! 不过, 那是过于遥远的事情, 现在还不好妄加推测。 宇宙有没有终结的一天 ? 宇宙将会如何终结 ? 是“砰”的一声 大爆炸, 还是逐渐消亡 ? 当地球人在无数个夜晚, 悄悄地仰望灿烂夜空, 对生命、对宇宙浮想联翩的时候, 总会从内心深处发出这样的疑问。 根据科学家利用天文望远镜获得的最新观测结果, 宇宙最终 不会变成一团熊熊燃烧的烈火, 而是会逐渐衰变成永恒的、冰冷的 黑暗。这听起来似乎太骇人听闻了。然而地球人或许没有必要杞 人忧天, 因为地球人暂时还不会被宇宙“驱逐出境”。根据科学家 的推测, 宇宙很可能至少将目前这种适于生命存在的状态再维持 1000 亿年。这个庞大的数字相当于地球历史的 20 倍, 或者, 相当 于智人( 现代人的学名) 历史的 500 万倍。既然它将发生在如此遥远的未来, 对地球人今天的生活就不会有丝毫影响。 与此同时, 科学家又指出: 没有什么东西是可以永远存在的。宇宙也许不会突然消失。但是, 随着时间的推移, 它可能会让人觉 得越来越不舒服, 并且最终变得不再适于生命存在。 这种情况将会在什么时候出现呢 ? 又会以怎样的方式出现 呢 ? 这的确是一个令人沮丧的问题。但是, 我们又不得不承认, 对于我们这些生活在地球上的凡夫俗子来说, 这些问题却有另一种冷酷的魅力。 自从 20 世纪 20 年代, 天文学家哈勃发现宇宙正在膨胀以来, “大爆炸”理论一直没有摆脱被修改的命运。根据这一理论, 科学 · 25 · 　 　 家指出, 宇宙的最终命运取决于两种相反力量长时间“拔河比赛” 的结果: 一种力量是宇宙的膨胀, 在过去的 100 多亿年里, 宇宙的扩张一直在使星系之间的距离拉大; 另一种力量则是这些星系和 宇宙中所有其他物质之间的万有引力, 它会使宇宙扩张的速度逐渐放慢。如果万有引力足以使扩张最终停止, 宇宙注定将会坍塌, 最终变成一个大火球———“大崩坠”, 如果万有引力不足以阻止宇宙的持续膨胀, 它将最终变成一个漆黑而寒冷的世界。 显而易见, 任何一种结局都在预示着生命的消亡。不过, 人类的最终命运还无法确定。因为目前, 人们尚不能对扩张和万有引 力作出精确地估测, 更不知道谁将是最后的胜利者, 天文学家的观测结果仍然存在着许多不确定的因素。 这种不确定因素又是什么呢 ? 科学家指出, 这一不确定因素涉及到膨胀理论。根据这一理论, 宇宙始于一个像气泡一样的虚 无空间, 在这个空间里, 最初的膨胀速度要比光速快得多。然而,在膨胀结束之后, 最终推动宇宙高速膨胀的力量也许并没有完全 消退。它可能仍然存在于宇宙之中, 潜伏在虚无的空间里, 并在冥冥中不断推动宇宙的持续扩张。为了证实这种推测, 科学家又对 遥远的星系中正在爆发的恒星进行了多次观察。 通过观察, 他们认为这种正在发挥作用的膨胀推动力有可能 确实存在。 倘若真是这样的话, 决定宇宙未来命运的就不仅仅是宇宙的 扩张和万有引力, 还与在宇宙中久久徘徊的膨胀推动力所产生的涡轮增压作用有关, 而它可以使宇宙无限扩张下去。 但是, 人们最关心的或许是智慧生命本身。人类将在宇宙中扮演什么角色呢 ? 难道人类注定要灭亡吗 ? 人类已经在越来越快 地改变着地球, 操纵着自己的生存环境, 也许到那时, 人类将会以高度发展的智慧在宇宙中立于不败之地。谁知道呢 ? 且让未来的 地球人和地外一切生命拭目以待吧。人类对宇宙的认识永远没有 · 26 · 　 　 　 终极, 认识穷尽的那天也许就是人类或宇宙毁灭的那一天。正如 爱因斯坦在写给一个对世界的命运感到担忧的孩子的信中所说: “至于谈到世界末日的问题, 我的意见是: 等着瞧吧 !”