宇宙的生与死

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天地四方曰宇,往古来今曰宙。而空间是物体存在、运动的(有限或无限的)场所；时间是是物质的运动、变化的持续性、顺序性的表现，二者皆依托于物质而存在，故宇宙可认为是物质、空间与时间的一个集合体。

目前关于宇宙起源流行最广的学说是大爆炸宇宙论，大爆炸宇宙论认为：

宇宙诞生之前存在一个体积无限小，密度无限大，温度无限高，时空曲率无限大的点，称为奇点。由于受到某种不可抗力的影响这个点爆炸了，宇宙从量子涨落背景出现，时间与空间开始暴涨，暴涨到全盛时之后量子真空便以暗能量的形式弥漫于全宇宙。

随着空间与时间的暴涨，宇宙逐渐冷却，物质和辐射密度迅速减小，微观粒子开始形成，暗能量越来越明显,并推动了宇宙加速膨胀。

受到四大基本力的影响，中子与质渐渐组合成为原子核，氢、氦类稳定化学元素形成，粒子转变不再发生。

当温度降到大约105开尔文时，光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀，电磁辐射的波长被拉长，相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度（R）和体积（4πR3/3）的乘积成反比例减小，即安1/R4减小，而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小。在大约一万年后，物质密度追上辐射密度且超越它，从这时起，宇宙和它的动力学开始为物质所主导。

当温度降至约约3000℃时，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至形成恒星和恒星系统。

这个理论的依据是人们在上个世纪观测宇宙时所发现的红移现象。红移是指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。可见光随着发出点与接收点的距离的增加，接收到的电磁辐射波长逐渐变长，频率逐渐降低。这表明星空正在远离我们，受到万有引力的影响我们所guan测到的光应当蓝移，因此应当有一个推动力是群星远离我们，从而逆推出宇宙是从一个奇点爆炸而来。

我们所观测到的群星，只占宇宙总物质的百分之五左右，到现在为止人类所观察到的部分宇宙的物件大约是由4.9%的普通物质（构成恒星、行星、气体和尘埃的物质）或“重子”，26.8%的暗物质和68.3%的暗能量构成。重子物质构成星系际的“蛛网”。

通过宇宙微波背景辐射的最新的观测研究得出：此时刻宇宙的年龄大约大约为138.2亿年。其直径可达到920亿光年，而且还在不断膨胀。



在宇宙大爆炸理论中宇宙的形状可能是类似马鞍状的负弯曲形状，整个宇宙的外形如同一个吹起的气球，而我们则生活在宇宙的“表面”。

同时，科学家也认为宇宙是平坦的，根据美国宇航局的调查，宇宙可能是平坦的，2013年的调查发现如果宇宙是平坦的，那么观测与理论的误差只有0.4%。

在弦理论中宇宙的形状，应该是整体呈现多重镶嵌模式，具有无限重复出现的扭曲面，曲面间环环相扣，如同科奈里斯·埃舍尔创作的“圆形极限IV”图案，也与美国工程师P.H. Smith创作的“史密斯圆图”类似，体现出双曲空间的概念，是一种非欧几何的空间形态。

关于宇宙的的终点目前有六种主流观点：

宇宙大撒裂：暗能量是一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。当暗能量的反引力大于宇宙物质的引力时，宇宙将会一直膨胀下去，


最终将宇宙撕裂成虚无状态。预计167亿年之后在宇宙终结之前两个月地球将从太阳剥离，在宇宙时间终止前28分钟太阳将被摧毁，时间终止前16分钟地球将爆炸。

宇宙大大坍缩：宇宙膨胀论认为，宇宙是从奇点膨胀而成的。而且到目前为止都还在膨胀，但是宇宙中的暗物质如果够多的话，产生够大的引力，会让宇宙停止膨胀，并且收缩，这会让宇宙回复到刚诞生时炽热的状态。

宇宙大反弹：宇宙的开始可能是一次大反弹，而不是一次大爆炸，这就是说我们的宇宙可能像弹簧那样可以返回其原来的状态，宇宙的演化是周而复始的，一次周期结束之后还会返回原有的状态。如果该理论是正确的，那么我们的宇宙不需要一个奇点就能诞生，宇宙模型更像是一个弹簧，当宇宙坍缩时，会遇到强大的“阻力”，并形成一次大反弹。

宇宙必然热寂论：热寂说利用热力学第二定律中的“熵增加原理”，将整个宇宙当成一个孤立系统，认为宇宙的熵会趋向极大，最终达到热平衡状态，在这种情况下，引力并不强，无法超越膨胀，因此宇宙出现指数级膨胀，热量均匀分布在宇宙寒冷、黑暗的薄层中，最终恒星将一个接一个地全部终结灭亡，所有物质都要化解为能量，并消散在无边宇宙里。连黑洞这样的死硬东西也要蒸发。最终的最终，宇宙无限接近于绝对的荒凉寒冷、空无一物。热寂论与宇宙大收缩论是相对立的。

真空亚稳态事件：真空亚稳态事件是宇宙存在于一个基础性不稳定状态，我们所处的宇宙将在稳定边缘摇摆。一些科学家推理称，未来数十亿年，宇宙将在边缘颠覆，此时宇宙某一时刻将出现泡沫。泡沫将在任何方向以光速膨胀，摧毁接触的任何物质，最终泡沫将毁灭宇宙中任何物质。.

黑洞死亡论：依据一项普遍被认可的观点，宇宙中多数物质都是环绕黑洞，就星系而言，它包含着各种星体，在其中心存在着超大质量黑洞。当恒星或者整个星系落入黑洞“事件边界”，它们将被解体，在一个有限宇宙中，黑洞将最终吞噬多数物质，最终残留一个黑暗的宇宙。

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