宇宙是个轮回?天文学家:千万亿年后,宇宙或将再来一次大爆炸


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宇宙是个轮回?天文学家:千万亿年后,宇宙或将再来一次大爆炸


以人类现在的知识 , 可以很轻松地解答人类如何诞生的 , 以及体内的元素从哪里来 。

比如人类体内最多的元素是碳氧氢 , 它们源于宇宙中恒星爆炸的遗留物 , 和不同的物质结合就形成了多种多样的生物 , 其中一种最后则进化成了人类 。
但组成恒星的物质哪里来呢?按照质量守恒定律 , 假如宇宙是孤立的 , 那么无论其中的物质发生变化 , 不管变成了尘埃恒星或是黑洞 , 它的总质量是不变的 。

也就是说现在宇宙中的星系也好恒星也罢 , 在形成之前都以另一种物质形态存在 , 它们那时又是什么?
经过138亿的历程后 , 宇宙还会无止境地膨胀下去吗?

从古至今 , 人们对宇宙的起源有无数的猜想 , 从爆炸论到粒子论 , 甚至到神话论 , 通过观测和计算 , 目前被主流科学家接受度最广的是大爆炸起源论 。
该理论认为宇宙本来是个奇点 , 在138亿年前突然发生了爆炸 , 漫长的演变后就变成了我们现在看到的星系和时空 。

这个奇点不适用于人类目前已知的所有物理定律 , 因为在这里不存在时间和空间 , 它只有质量但几乎没有体积 , 所以它的密度无限大 , 时空曲率也无限大 。

爆炸的瞬间产生了时间和空间 , 在不可想象的能量中 , 质量转化成了电子 , 光子和中微子等基本粒子 , 在10的负33次方秒内 , 宇宙膨胀的速度经历了100次加倍 , 空间大小是先前的 10 30倍 。
大约在30万年后
宇宙逐渐冷却到3000摄氏度 , 在化学结合的作用下 , 一些中性原子开始形成 , 我们熟悉的天体正是从这时开始孕育 , 最先诞生的是氢 , 氢原子只有一个原子核和一个电子 , 两个氢原子结合就形成了稍重一点的元素氦 。

随后氦原子又可以和氢原子结合 , 也可以和另一个氦原子结合 , 在自身引力作用下 , 这些原子会凝结成密度较高的气体云块 , 越积越多后发生坍缩爆炸 , 就形成了初代恒星和恒星系统 。

可以说正是氢原子的形成 , 造就了现在多彩斑斓的宇宙 , 那么我们的太阳系也由氢原子构成吗?
氢原子不仅是宇宙中含量最多的元素 , 也是恒星的主要组成物质 , 不过太阳系的氢原子并不是宇宙大爆炸的那一批 , 因为太阳系还是有点年轻 。

根据观测太阳里的氢原子很有可能是第一代恒星系死亡后大爆炸的遗留物 , 也就是说太阳其实是第二代恒星 , 组成人类的所有物质其实早在宇宙中存在了几十亿年了 。
那么太阳的最终结局是什么呢?我们天上能看到的星星都是恒星 , 普通的星星不会发光 , 这是因为恒星内部在进行核聚变 , 我们的太阳也一样 , 所以从地球看上去 , 太阳总是如此耀眼 。

核聚变就是在不停消耗太阳内部的氢原子 , 它总有被耗尽的一天 , 氢原子耗尽后太阳不会立马死亡 , 而是继续用氦作为核聚变燃料 , 脱离主序星进入到红巨星阶段 , 但氦的反应很不稳定 , 太阳外层会急剧膨胀吞噬周围的行星 , 地球也在其中 。

与此同时太阳的内核也不停地收缩 , 与外表膨胀的力量达到平衡 , 不过这种平衡并不会维持很久 , 大约在千万年到几亿年后 , 就会因不稳定而发生爆发 。
这次爆发会将核心以外的物质都抛离恒星本体 , 只留下一颗苍白而致密的白矮星 , 被抛出去的物质在巨大的能量下发生了裂变 , 又回到了物质的初始状态:氢原子 。

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