一个已经碎了的杯子不成能在没有外部力量的介入下,主动从碎片再恢复到杯子的形态。
这一简单又显而易见的事理反映到物理学上,就是赫赫有名的热力学第二定律,也是让无数科学家心灰意冷的熵增定律。
不竭上升的无序度
熵增定律最早脱胎于热力学,是在研究永念头和热机效率时被发现的,后来跟着宇宙学的前进,科学界发现熵增定律放在宇宙层面也同样合用,因为我们所处的宇宙就是一个最大的孤立系统,内部的星系和原子们在漫长时候事后,城市因为熵值的上升而消亡。
具体到恒星上来看,固然此刻银河系每年都还能产出50多颗新的恒星,但跟着时候的推移,几十亿年到几百亿年后,以太阳为代表的黄矮星,以及质量更大寿命更短的恒星们,就会合体寿终正寝,以白矮星或者中子星,甚至是黑洞的形式存在于宇宙中。
在此时代固然还会恒星从星云中坍塌形当作,但和数百亿上千亿年的光阴比起来,这些新恒星的寿命也是远远不敷的。
热寂与大扯破
在宇宙学家最起头的设想中,足够漫长的时候事后:白矮星和中子星会熄灭,黑洞会蒸发,宇宙中残存的星云也不足以发生新的恒星。
最后的最后,宇宙中所有恒星城市熄灭,整个宇宙空间将没有一丝亮光,整体温度也会因为暗中而酿成绝对零度,最终达到“死得不克不及再死”的热寂状况。
但近些年来有关宇宙加快膨胀和暗能量的研究,却指出宇宙最后不会被熵增定律扑灭,因为人类此刻不雅测到的宇宙中的物质,只占了宇宙质能总量的4.9%,属于占比最小的重子物质,剩下占比26.8%的暗物质和占比68.3%的暗能量,才是宇宙的本家儿流。
谁能决议宇宙的命运?
人类此刻的宇宙学和物理学,只是成立在占比仅有4.9%的通俗物质上的,对于真正能决议宇宙命运的暗物质和暗能量还知之甚少。
按照现有的不雅测成果,是暗物质的存在让星系获得了额外的引力,才不至于因速渡过快而四分五裂,而宇宙大爆炸138.2亿年后的今天,暗能量还在让宇宙加快膨胀中,这也是为什么天文学家眼中的其他星系都在远离地球的原因,并且距离地球越远的星系,远离地球的速度就越快。
若是宇宙一向加快膨胀,那么星系与星系间的距离就会越来越大,久而久之星系内恒星的距离也会越来越大,跟着宇宙物质密度的不竭下降,终有一天宇宙加快膨胀的力量会感化到太阳系内,让行星与行星间的距离越来越大。
在有关大扯破的最终猜测里,宇宙膨胀之力会施加在宇宙中每个原子身上,到时辰宇宙中所有原子城市被撕碎,宇宙也将被扯破。
宇宙的命运能被逆转吗?
在阿西莫夫《最后的问题》中,超等计较机存在的意义只为回覆一个问题:熵增能被逆转吗?
最后的终局是计较机算出了谜底,但那时宇宙中已没有了人类,于是计较机当作了新的“天主”,说了句“有光吧”,尔后新的恒星便降生了,宇宙从热寂状况又回到了低熵状况。
但在实际的宇宙中,以人类文明为代表的低熵体们,固然能用手艺手段降低某一区域内的熵值,甚至是再点燃一颗恒星,但放到宇宙层面上来看,低熵体们的这些行为其实只是局部熵减,整体熵增,整个宇宙仍然在标的目的紊乱成长。
熵增这样的宇宙纪律,也许就是物理学的底线,它让扑灭比更生更简单,让一切都有了寿命,让紊乱比秩序更轻易呈现,但也正因为有了熵增,低熵体们才会额外爱护保重时候,热爱一切值得热爱的事物。








