黑洞的终极命运是什么?人类的终极命运是什么

2023-02-27 16:42:29 699 0
奇闻观察室
宇宙是先出现黑洞,还是先出现恒星?众所周知,质量超级巨大的恒星的最终命运,必然是黑洞。但宇宙早期,究竟是先出现恒星还是先出现黑洞呢?

实际上根据我们目前的宇宙学模型,非常非常早期的宇宙,即大爆炸之后的宇宙,像一锅浓密的热汤的同时还是一片完全的黑暗。因为第一批能够形成恒星然后产生光的气体云,要在大爆炸之后的 1 亿到 2.5 亿年之间才出现。

因此,我们可以合理地推断,第一颗恒星最早也要出现在宇宙大爆炸之后约 1 亿年,而这比星系在整个宇宙中形成还要早近10亿年。

黑洞的终极命运是什么?人类的终极命运是什么

然而,早期宇宙非常高的密度以及一些不均匀的分布特征,这可能导致足够致密的区域会很快发生引力坍缩,从而形成黑洞。

这种科学家假设的宇宙早期结构,被称为原始黑洞 ( PBH ),一般认为在大爆炸后不久就形成了。

而这其中有趣的点是,由于原始黑洞不是由恒星的引力坍缩形成的,它们的质量可能比当下宇宙一颗典型且无法最终形成黑洞的恒星,质量要低得多。

因此,总而言之,黑洞——很可能——是在恒星之前形成的!

科学家也正在寻找这样的原始小黑洞。[吃瓜群众]

一:宇宙的终极命运是什么

关于宇宙的起源,科学界的主流观点认为,宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸。有始便有终,人终有一死,死亡不仅仅是生命才存在的特有现象,万物都有终结,太阳在几十亿年后会走向死亡,宇宙终有一天也会死亡。

那宇宙究竟会以什么方式结束呢?宇宙未来的命运将会走向何方?

关于这个问题,科学家现在已经有了初步的答案,普遍认为宇宙的终极命运将会是以下三种方式中的其中一种。

大坍缩、大撕裂、大冻结,宇宙或许会以其中一种方式结束

宇宙的终极命运是现代物理学研究的最重要的问题之一,根据科学家的分析,宇宙未来会走向何方,主要取决于暗能量及宇宙的空间几何结构,并由此诞生了三大假说:大撕裂、大冻结和大坍缩。

关于宇宙的空间几何结构,科学家认为存在三种可能性:平坦、闭合和开放,分别类比于平面、球面和马鞍面。

学过广义相对论的都知道,有质量的物质能够弯曲时空,影响时空的几何结构。研究发现,宇宙中占比最多的物质不是由原子构成的普通物质,而是暗能量和暗物质。根据质能方程,质量和能量本质上没有区别,是物质存在的不同形式。若以质能总量来计算,目前已知宇宙中暗物质约占24%,暗能量约占71%,普通物质约占5%。

暗物质究竟由什么粒子构成,目前不得而知,但这种物质不参与电磁相互作用,也就是说我们通过电磁波看不见它。不过,普通物质和暗物质都能够产生引力。

至于暗能量,就更加神秘了,这种物质我们肉眼不可见,但它却在宇宙中均匀弥漫分布,是一种带有负引力性质的物质。引力能让两个物体相互吸引靠近,而这种负引力则具有斥力属性,在宇宙大爆炸138亿年之后,宇宙还在加速膨胀,就是源于暗能量的作用。

关于暗能量的性质,科学家们通常用压强与密度之比的状态方程来刻画。现阶段,不同暗能量模型下的暗能量状态方程不同,有些模型下状态方程是不随时间变化的,而有些模型下状态方程是随时间变化的。

1,大撕裂假说

科学家认为,如果暗能量的密度随着时间的增加而增加,它将使宇宙的膨胀速度越来越快,最终宇宙中的所有物质甚至时空本身都会被逐渐撕裂,最终只剩下不受束缚的基本粒子和辐射。

“大撕裂”之所以排第一,就是因为宇宙现在受暗能量的影响正在加速膨胀。探测器发回的数据显示,距离每增加326万光年,宇宙空间中那些遥远星系远离我们的速度大约就会增加“74公里每秒”。

而在上世纪90年代发现暗能量之前,物理学家们普遍认为因大爆炸而产生的宇宙膨胀正在减缓甚至停止。不过后来通过对数量众多的超新星的观测,科学家终于发现宇宙膨胀其实正在加速。而且,相对于以往的膨胀速度,宇宙现在正以过山车式的速度膨胀。研究显示,这种加速膨胀的过程大约始于50亿年前。

2,大冻结假说

大冻结也被称为“热寂”,在这种状态下,宇宙温度趋近绝对零度(零下273.15摄氏度),生命都将不复存在,宇宙中的万物将停止运转,整个宇宙将陷入一片黑暗。

该理论认为,宇宙应该是一个孤立封闭的系统,由于宇宙中的熵(系统的无序程度)一直在增加,宇宙最终会演化到一种热力学平衡的状态。此时,宇宙中的熵达到了最大值。当熵达到它的最大值时,宇宙中的所有能量将均匀地分布在整个宇宙空间内,同时宇宙温度也趋近(但并不能达到)绝对零度。在这种极端低温条件下,万物的运动变化几乎趋于静止,生命自然也就不存在了。

由于暗能量的性质尚不明确,宇宙未来可能是先发生大冻结,再进入大撕裂;亦或是进入其中一种命运。

3,大坍缩假说

前面说到宇宙正在加速膨胀,部分科学家认为,如果暗能量的密度会随着时间的增加而减小,未来引力将成为占据支配地位的力量,那么宇宙将会停止膨胀并收缩,最终导致星系乃至万物开始坍塌,收缩到一个很小的空间范围内。

然而在坍缩之后又将发生什么?科学家们推测出了其中一种可能,认为随着宇宙不断的坍缩,甚至是加速坍缩,宇宙很有可能会回到它的初始状态,并再一次发生大爆炸。

如果宇宙真的会以这种方式结束,那么或许正应验了很多人的想法,人死后会回归大自然,成为新生命的养料,宇宙也会在“大爆炸”和“大坍缩”之间循环往复。

不过,目前的观测数据并不支持“大坍缩”假说。

其它假说

除了上面所说的三种假说,关于宇宙的终极命运,比较著名的还有‘大吞噬’假说。

该理论认为,宇宙中的黑洞会逐渐吞噬掉宇宙中的一切,并且大黑洞不断吞噬小黑洞,最终整个宇宙就只剩下一个大黑洞,或者说整个宇宙成为了一个超级黑洞。

不过,这种假说我认为根本不可能发生。因为黑洞不是贪吃蛇,它不会在宇宙空间中到处乱跑,它只会吞噬掉进它视界内的物质,黑洞周围的物质只要距离它足够远,且围绕着它运转的速度较快,就不会掉进去。况且,黑洞并不是只进不出的,而且现在宇宙正在加速膨胀,相距较远的两个黑洞,根本不可能出现互相吞噬的情况,别说吞噬万物了。

总结

说了这么多,这些都只是假说,我们也不必太为宇宙的终极命运担心,毕竟人类进入文明社会才不到1万年,科学发展还很有限,对宇宙的认知也很有限。就算是最有可能的大撕裂,科学家们也不敢完全确定。

对于宇宙的寿命,在2018年的时候,一个国际研究团队发表论文称,通过对暗物质和暗能量的分析后得出结论,宇宙可能会一直膨胀下去,宇宙的寿命至少还有1400亿年。

这么长的时间,如果人类的发展能够持续下去,不灭绝、不倒退,究竟能够进入到什么水平的科技文明呢?简直不可想象。如果只有一个宇宙,那么人类不管如何发展,最终都抵挡不住大趋势。扭转宇宙的命运,我们或许办不到,但如果真的存在其它宇宙,或许未来的人类能够通过某种技术手段到达那里,以延续人类文明的火种。

二:中子星的终极命运是什么

不会,中子星是由完整质量约为十到三十个太阳质量的恒星坍塌而成,其主要特征是靠着中子、质子之间的排斥力对抗其由于星体本身巨大的质量和密度所带来的压力,并达到稳定的一种天体。

虽然中子星的密度很大,但中子、质子之间所产生的排斥力尚可以支撑整个星体的稳定,而黑洞则不然,黑洞通常是由大于三十个太阳质量的恒星所坍塌而成,这时,中子、质子之间所产生的压力将不能对抗星体本身的引力,从而进一步坍塌,产生连光子也无法逃逸而出的黑洞。所以,一颗中子星若想坍塌成为黑洞,其必要条件是增加其密度,而一个正常的天体,其密度是不会无缘无故增加的,若想打破这种力与力的平衡,通常只能是与大质量物体相碰撞,此时两种物体将会因为相互吸引而靠拢并使质量增加从而达到增加引力以打破压力和斥力之间的平衡并进一步坍塌的目的,而这样的机会在茫茫宇宙中并不是很多,所以大多数中子星还是只能在漫长的旋转中耗尽自身的能量,变成一颗黑矮星,而不是黑洞。

三:黑洞命运的结局是什么

说它是黑洞,是因为它里面的吸引力大得惊人,就是光线也不能逃逸。科学家知道那里有巨大的质量,但是不能探测到,所以成为黑洞。它的能量会积蓄得越来越大。当黑洞的质量大到一定的时候,具体是多大,科学家也没有具体的数字,黑洞会坍塌湮灭,发生爆炸,产生新的星系。其结果就和宇宙大爆炸一样。

黑洞质量达到一定程度后,在黑洞视界边缘上会产生逆湮灭,关系到正粒子和反粒子.正粒子就是这样脱离黑洞,所以黑洞也会有极限的.至于最后怎样自己想去吧.呵呵

根据霍金的黑洞理论,在吞噬的同时,也回向外辐射能量。所以黑洞最后的命运是:消失。

不会,太阳的质量太小了,和会变成黑洞的恒星比起来简直是粒芝麻,太阳只会耗尽燃料变成白矮星,最后失去光芒变成暗矮星

据说在黑洞质量超过一个临界质量之后,它会把所搜集的质量全部辐射出去,变成所谓的“白洞”,白洞只向外辐射质量,外界无法进入其内部。

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