宇宙會(huì)消亡嗎?
從理論上講,宇宙有誕生,就有消亡。至于宇宙如何消亡,現(xiàn)在還只能是推測(cè)。
如果宇宙永遠(yuǎn)膨脹,由于大質(zhì)量恒星死亡后成為黑洞,這樣,宇宙中的黑洞越來(lái)越多,它們會(huì)吞食掉宇宙中幾乎所有的物質(zhì)。中學(xué)生科技 m.lgmparts.com
如果宇宙轉(zhuǎn)而收縮,隨著溫度的不斷升高,包括恒星在內(nèi)的各種天體都會(huì)逐漸解體,黑洞則趁機(jī)飽食一頓,吞食到幾乎所有的位置,最后黑洞火并,整個(gè)宇宙就會(huì)成為一個(gè)大黑洞。
當(dāng)然在上述兩種情況中,總會(huì)有少許物質(zhì)會(huì)幸存下來(lái),沒(méi)有被黑洞吞食。
根據(jù)斯蒂芬-霍金等人的理論,黑洞會(huì)逐漸蒸發(fā)為電子和光子等基本粒子。
同時(shí),科學(xué)家還認(rèn)為,質(zhì)子也會(huì)衰變?yōu)榉措娮雍蚘射線光子。質(zhì)子是各種原子核的主要成分,質(zhì)子的衰變,就是各種物質(zhì)的瓦解。因此,沒(méi)有被黑洞吞食的少許物質(zhì),也會(huì)成為電子和光子。
由黑洞蒸發(fā)的電子,與質(zhì)子衰變的反電子,它們相遇湮滅為能量和光子,這樣,宇宙就最后坍縮了,消亡了。中學(xué)生科技 m.lgmparts.com
能找到宇宙消亡的證據(jù)嗎?
宇宙消亡的最后標(biāo)志是黑洞的蒸發(fā)殆盡和質(zhì)子衰變使各種物質(zhì)瓦解。
黑洞的最后蒸發(fā),目前還無(wú)法用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。但科學(xué)家認(rèn)為,質(zhì)子是否衰變,現(xiàn)在則可以用實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)。
曾經(jīng)認(rèn)為,質(zhì)子衰變所需要的時(shí)間為1028年。這樣,在1028個(gè)質(zhì)子中,(在10千克物質(zhì)中就包含有這么多質(zhì)子),每年應(yīng)有1個(gè)質(zhì)子發(fā)生衰變。但后來(lái)這個(gè)衰變時(shí)間被實(shí)驗(yàn)否認(rèn)了。
人們認(rèn)為,質(zhì)子衰變的時(shí)間應(yīng)為1030到1032年。如果師質(zhì)子衰變的時(shí)間為1032年的話,一個(gè)人一生中身體上會(huì)有1—2質(zhì)子衰變。因此如果師質(zhì)子篩便的時(shí)間卻是1030年或1032年的話,目前是可以用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的。中學(xué)生科技 m.lgmparts.com
檢驗(yàn)的辦法是,將足夠數(shù)量的水,用水槽放在數(shù)百米深的地下(以排除各種干擾因素),在水槽四周設(shè)置大量探測(cè)儀器,探測(cè)質(zhì)子的衰變反應(yīng),質(zhì)子衰變時(shí)產(chǎn)生一個(gè)反電子和一個(gè)中性л介子。л介子很快又衰變?yōu)閮蓚€(gè)Y設(shè)射線光子,光子遇到水物質(zhì)的原子核,會(huì)產(chǎn)生能量很高的正、反電子對(duì),因而可以被探測(cè)到。如果水的數(shù)量在10000噸以上,每年應(yīng)觀測(cè)到1次以上質(zhì)子衰變。
有的人認(rèn)為,質(zhì)子衰變時(shí)間為1080年,甚至更長(zhǎng),那就超出檢驗(yàn)的范圍了。
宇宙到消亡還有多長(zhǎng)時(shí)間?
宇宙還有多長(zhǎng)時(shí)間才消亡?這還純粹是一個(gè)揣測(cè)的問(wèn)題,簡(jiǎn)直是虛幻飄渺的揣測(cè)!因而,科學(xué)家提供的數(shù)字很不相同。中學(xué)生科技 m.lgmparts.com
丁-伊思蘭在《宇宙的最終命運(yùn)》(1983年出版)一書(shū)中提出,1031年后,宇宙將形成一個(gè)超巨型黑洞,質(zhì)量達(dá)1015倍太陽(yáng)質(zhì)量。
這個(gè)超巨型黑洞需要10106年時(shí)間才蒸發(fā)完,而變成電子和光子。
還有些理論認(rèn)為,黑洞不可能將所有物質(zhì)都吞食掉,逃給厄運(yùn)的物質(zhì)游離于黑洞之外。不過(guò),這些游離物質(zhì)因質(zhì)子衰變而成為反電子和光子,只需要1033年。中學(xué)生科技 m.lgmparts.com
有一種理論認(rèn)為,由黑洞蒸發(fā)而來(lái)電子和由質(zhì)子衰變而來(lái)反電子,并不是都雙雙湮滅成能量和光子。它們有的在1071年后雙雙組成相同繞轉(zhuǎn)的電子對(duì)原子(也叫偶電子素)。這些偶電子素每10萬(wàn)年才靠近1厘米,由于相距遙遠(yuǎn),(直徑達(dá)幾萬(wàn)億光年),最后相遇湮滅需要10116年的時(shí)間!
只有到這時(shí),即只剩下能量和光子時(shí),才算宇宙最后消亡了。算算看,這是一個(gè)多長(zhǎng)的時(shí)間!
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