宇宙的死亡

宇宙的結構

目前我們已經知道宇宙中存在1000億個以上的星系。銀河系是太陽所屬的一個龐大的恒星集團，約包括10n顆恒星。銀河系的質量約為1千億個太陽質量，直徑約為10萬光年。若對視星等在23等以內的星系做統計，星系總數在109個以上。

星系的空間分布不是無規律的，它也有成團現象。上千個以上的星系構成的大集團叫大星系團。大約只有10％的星系屬于這種大星系團。大部分星系只結成十幾、幾十或上百個成員的小團。

今天人們把10Mpc以上的結構稱為宇宙的大尺度結構。目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc。有跡象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫狀，即有許多看不到星系的空洞區，而星系聚集在空洞的壁上，呈纖維狀或片狀結構。這一層次的結構叫超星系團，它的典型尺度為幾十兆秒差距。

若把星系看成宇宙物質的基本單元，那么，星系的分布狀況就是宇宙結構的表現。

洛倫茲認為，牛頓的絕對空間里充滿了靜止以太。地球是在靜止以太的海洋中以30千米／秒的速度運行，必然有30千米／秒的以太風產生。1887年，邁克爾孫和莫雷進行了多次精確實驗，沒有檢測到以太風，這被稱為零結果。1921年～1925年，美國物理學家米勒又與莫雷合作，他們多次重復了邁克爾孫實驗，都得到了非零的結果(即0.33的結果，相當于觀測到了10千米/秒的以太風)。到了1976年～1977年，實驗在兩個地點同時進行，一個是在普林斯頓，另一個是在加利福尼亞大學，先后進行了10次實驗。他們不但發現了地球運動的全速以太風，還發現太陽系以300千米/秒的速度在繞銀河中心運動，銀河系在以太海中的穿行速度為600千米／秒，而太陽和地球的凈速度是400千米/秒。

所以，在計算宇宙的死亡時間時，我們可以取星系繞宇宙中心運動的平均速度——600千米/秒。

空旋渦場的數量

宇宙的運動是由暗能量來推動的。暗能量總是以一種旋渦運動的形式出現，所以，在暗能量的旋轉范圍內形成一種旋渦場，我們稱之為暗能量旋渦場，簡稱為旋渦場。包含有大量物質的旋渦場叫做物理旋渦場，沒有任何物質的旋渦場叫做空旋渦場。

按照大小次序，物理旋渦場劃分為如下四類：S1旋渦場，它代表星系團旋渦場；A1旋渦場，它代表星系旋渦場；B1旋渦場，它代表星團旋渦場；C1旋渦場，它代表恒星旋渦場。

空旋渦場分別用s2、A2、B2和c2來表示：s2旋渦場，它的尺度以一個星系團為標準；A2旋渦場，它的尺度以一個星系為標準；B2旋渦場，它的尺度以一個星團為標準：C2旋渦場，它的尺度以一個恒星系為標準，如太陽系等。

由于A1旋渦場正處于收縮狀態，而A2旋渦場則處于膨脹狀態。所以，A2旋渦場的平均尺度必定大于A1旋渦場的平均尺度。所以，我們可以認為，宇宙中A2旋渦場的數量大約和Al旋渦場的數量相等，約為1000億個。A2旋渦場的平均半徑為12kpc。

宇宙的現狀

目前，星系正處于收縮狀態，但這種收縮是由暗能量的衰退造成的。S2和A2這兩種空旋渦場都處于膨脹狀態，而這種膨脹是由暗能量的旋轉產生的。由于S2和A2這兩種空旋渦場內沒有恒星等物質，所以，這種旋渦場在旋轉過程中就沒有任何負荷。在旋轉離心力的作用下，它們必然會膨脹。暗能量每10億年以5.3％的比例衰退，所以，星系的收縮是很緩慢的。相比之下，s2和A2這兩種空旋渦場的膨脹就快得多。所以，目前的宇宙正處于快速膨脹之中。

宇宙收縮的過程

暗能量每10億年以5.3％的比例衰退，導致星系不斷地收縮。240億年后，暗能量將減少73％，每個星系都將收縮為一個奇點，變成一個奇點黑洞。那時，宇宙中將不再有恒星，只存在如下三種東西：一是位于宇宙中心和星系團中心的暗能量黑洞；二是1000億個以上的奇點黑洞；三是1000億個以上的A2旋渦場。

當星系旋渦場收縮時，在它周圍的空旋渦場就會膨脹；當它收縮為一個奇點黑洞時，在它周圍的空旋渦場也會同步跟進，它們總是保持著接觸。當奇點黑洞繞宇宙中心運動時，它就會進入附近的空旋渦場中。首先，它進入體積較小的c2旋渦場中。由于奇點黑洞擁有一個星系的質量，所以，c2旋渦場就處于一種超負荷狀態而無法旋轉。在黑洞的巨大引力作用下，c2旋渦場會快速地向黑洞方向收縮，直到它完全被黑洞吞噬。所以，當奇點黑洞穿過c2旋渦場時，c2旋渦場將會被完全吞噬掉。

奇點黑洞吞噬了c2旋渦場后，它又以同樣的方法一個接一個地吞噬B2旋渦場、A2旋渦場和s2旋渦場。在這個過程中，奇點黑洞吸收的暗能量越來越多，它的旋轉速度也越來越快。

宇宙死亡的時間

所有的星系都變成奇點黑洞之后，假設它們繞宇宙中心運動的總動能為Ep。宇宙的暗能量則分為兩部分：一是用來推動奇點黑洞自轉的暗能量，用Enj來表示；二是用來推動奇點黑洞繞宇宙中心運動的暗能量，用Enk來表示。在奇點黑洞吞噬空旋渦場之前，宇宙處于一種平衡狀態，即Enk等于Ep。這時，宇宙既不會膨脹，也不會收縮。

在奇點黑洞吞噬A2旋渦場的過程中，一方面用來維持宇宙旋轉的暗能量Enk在快速減小，宇宙在快速收縮；另一方面用來推動奇點黑洞自轉的暗能量Enj在快速增加，黑洞的旋轉速度越來越快。

假設奇點黑洞繞宇宙中心運動的平均速度為600千米／秒。當奇點黑洞經過C2和B2旋渦場時，就會把它們吞噬掉。所以，奇點黑洞繞宇宙中心運動的速度實際上就是它吞噬空旋渦場的速度。A2旋渦場的平均直徑為24kpc千米。奇點黑洞通過一個A2旋渦場所需的時間為4000萬年。所以，奇點黑洞用4D00萬年的時間就可以穿過一個A2旋渦場，同時它也把A2旋渦場吞噬掉。由于奇點黑洞的數量約等于A2旋渦場的數量，所以，當所有星系都變成奇點黑洞之后，再過4000萬年，宇宙中所有的空旋渦場都將被吞噬掉。那時，宇宙將收縮為一個奇點，宇宙由此而亡。所以，我們可以得出如下結論：

240億年后，宇宙中所有的星系都將死亡，變成1000億個以上的奇點黑洞。

241億年后，宇宙也將死亡，變成一個奇點黑洞。

鏈接

量子科學家的好奇心可能在無意之間將世界送向毀滅之路。一種新的理論認為，哪怕只是簡單的觀測。天文學家也可能加速宇宙的“死亡”進程。兩名美國科學家克勞斯和登特得出了這個令人跌破眼鏡的結論。

正如科學家所指出的那樣，暗能量是一種神秘莫測的能量，它能夠將星系分割開采，但天文學家對這種能量進行測量實在是一種膽大妄為的做法，這種做法可能讓傳說中的“哈米吉多頓”進入倒計時。宇宙的消亡與量子系統一個奇怪的特性有關，亞原子粒子甚至于整個宇宙的命運都是由量子系統掌控的。量子系統能夠隨機改變它們的能量狀態，這種改變是在一個放射性原子衰變時出現的。

令科學家擔憂的是，在過去的10年時間里，天文學家可能已經在無意間讓宇宙進入一個更為危險的狀態，原因在于：對暗能量影響的觀測可能重新設置了宇宙的“衰變之鐘”。

在著名的“薛定諤貓”實驗中，一只貓被赦進一個盒子中，它的命運完全由亞原子粒子決定，如果沒有原子衰變等量子事件發生，這只貓將繼續活著。按照一般常識來猜測，這只貓非死即活，但按照量子理論，卻是活貓和死貓兩種狀態并存，即死與活兩種狀態疊加在一起，是一只又死又活的貓!直到有人掀起蓋子，才能斷定這只貓是活著還是死了。

克勞斯和登特說，出現一次隨機性能量轉換的可能性較以往相比大大提高，這種轉換一旦出現，將給宇宙帶來毀滅性影響。克勞斯在接受《新科學家》雜志采訪時說：“聽起來似乎令人難以置信，但我們對暗能量的探測可能減少宇宙的預期壽命。簡單地說。我們可能讓宇宙長期存在的可能性不復存在，它更有可能進入衰變過程。”