宇宙的终结

发布网友发布时间：2022-05-10 08:46

共5个回答

热心网友时间：2023-08-02 05:00

第一个问题：

大爆炸奇点处是所有物理定律失效的时候。在量子理论中，粒子可以以粒子-反粒子对的形式由能量中创生出来。宇宙中的物质由正能量构成的。所有物质都由引力相互吸引。两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量，因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开。这样，在一定意义上，引力场具有负能量。在空间上大致一体的宇宙的情形中，这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量，所以宇宙的总能量为0（《时间简史》第八章原文）。

所以，宇宙从一开始就是符合质能守恒的，氢核和氦核通过核聚变最终成为铁核，但质子和中子在游离状态中同样会受到强核力作用聚合在一起形成更重的核。重核又会在α衰变和β衰变中分解较小的核，所以最重的核反而是最不稳定的。甚至在地球上，92号之后的元素几乎都灭绝了。

第二个问题：

海森堡不确定性原理指出，我们不能同时知道一个粒子的速度和位置，也不能同时知道能量和动量。对其中一个量知道的越精确，另一个就越不精确。量子力学预言，真空世界在微观上是非常混沌的。

真空的微观世界中，能量和动量发生着疯狂的涨落。即使在虚空的空间里，不确定性原理也不得不从虚空中不断的“借”来能量，生成正/反粒子对，和正/反虚粒子对。因为这些能量必须马上归还，所以粒子会在瞬间湮灭，归还生成它们的能量。

不确定性原理还指出，波的振幅和振幅改变的速度也服从一个类似的反比关系：振幅知道的越精确，它改变的速度就越不精确。真空中应该是没有一切场和波，也就是说通过这个区域的波，振幅都为零。但我们对振幅知道的那么精确，振幅的改变则完全是不确定的。但振幅改变了，就说明它在下一刻不再是零，即使空间区域还是“空的”。因为某些区域的能量为正，其他区域的能量就为负。

瞬间涨落得到的能量将通过E=mc^2转化为瞬时的粒子和反粒子对，然后它们很快湮灭。结果，能量在平均意义上仍然没有改变。整个真空就像一个沸腾的量子海洋（我的名字就是这么来的，嘿嘿）。

最需要注意的一点就是“不确定性”，由于粒子存在的位置和速度的确定性成反比，所以你要确定粒子存在（有位置），你就根本无法捕捉它的踪迹（因为不知道速度），所以能量的存在与否都是不确定的。（量子力学是一个奇妙的东西）

第三个问题：

目前人类对暗能量（暗物质和暗能量是两码事，不要混为一谈）的了解实在太少，故不敢妄加断言。宇宙在不断膨胀中，受热力学第二定律影响，整个宇宙会向最混沌、最无序的最大熵状态发展。当黑洞完全衰变后，整个宇宙就是一锅量子和场的的浓汤。

参考资料：《时间简史》《果壳中的宇宙》

热心网友时间：2023-08-02 05:01

宇宙会不会灭亡呢？对于这个问题，科学家们的意见并不一致。有些人认为一切事物都没有永恒，宇宙也逃脱不了这样的命运，最终会消亡；也有些人认为，宇宙是不会消亡的，宇宙将永远膨胀下去，无限发展。
持“宇宙灭亡”论的人认为，根据大爆炸理论，宇宙最终的命运将取决于两种相反力量的持久而激烈抗衡的结果。一种力量是宇宙的扩张力，另一种力量是宇宙中所有星体之间的相互引力。
如果引力足够强大，使得扩张处于停顿状态，那么宇宙就注定要爆炸，最终会在一团火球中消亡，从而造成与大爆炸相反的“大挤压”。如果引力不够强大，扩张占优势，则宇宙又将会变成令人难以忍受的又暗又冷，各星系内的星球最后因坍塌而形成黑洞、黑矮星或中子星，在1万亿年后，宇宙死亡。
持“宇宙不灭”论的代表人物是英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金。霍金认为宇宙最初像粒豌豆悬浮于无时间的真空，豌豆状的宇宙在大爆炸前的瞬间经历了被称为“暴胀”的极其快速的膨胀过程。霍金推断：宇宙有始而无终，将会无限地膨胀下去，而不是像一些天文学家所说的那样，膨胀到一定程度后就会在引力作用下收缩而趋于消亡。

热心网友时间：2023-08-02 05:01

问题1：宇宙会慢慢向重元素转化，但是并不会终结于最重的元素。这是因为其间有一个非常特殊的元素——铁元素的存在。
在宇宙中，最重要的天体就是恒星，恒星在利用核聚变将轻元素转化为重元素的过程中释放能量发光放热，其中氢元素聚变时释放出的能量最多，随着原子质量的增加，聚变效率越来越小，而铁元素是一个临界点，铁元素聚变时，需要的能量与释放的能量相等，而铁元素以后的重元素聚变时反而要吸收能量，这样一来恒星就会逐渐走向灭亡了。
另外，不仅仅是放射性元素会衰变，实际上所有的元素都会衰变，只不过需要的时间你没有办法用地球上时间来估计。重元素衰变刚好相反，要放能量，元素越重，放出能量越多，而铁又是一个临界点。所以无论是聚变还是裂变,其趋向都是铁元素,铁在元素周期表中处在一个非常特殊的位置。

问题2：在当代量子物理学中，量子真空被定义为其方程既遵守波动力学也遵守狭义相对论的系统的最低能量状态。然而，它远远不只是一种系统的状态，它也是神秘的“零点能”场（“zero-pointenergy”field）显示自己的地方，这种场的能量当所有其他场处在零点能的时候就会出现。零点能是“实际的”能，但它们与经典的电磁力、引力和核力并不一样，不过，它们是宇宙的电磁力、引力和核力的真正源泉。正由于此，它们也是束缚于质量中的能（居住在已知宇宙中的物质粒子）的创生源泉。
作为量子真空基础的零点能场的专业定义显示，它是一种几乎无限的，在其中物质粒子成为显现的亚结构的能量海。根据英国物理学家P·狄拉克的计算，在正能态中所有粒子都有负能量的对应配对物（到目前为止，所有这样的现存已知粒子的“反粒子”都已经通过实验发现了）。量子真空的零点能组成了“狄拉克海”：负能量的粒子海。尽管这些粒子是不可观察的，但它们决不是虚幻的，如果用足够的能量（数量级在1020J/cm3）去激励真空零点场的负能态，那个场的特定区域就能被“踢”进真实的（即可观察到的）正能态。这一过程称之为粒子偶产生：正能（现实的）粒子与其反粒子一起从场中出现。这样，哪里有物质，哪里就有狄拉克海，可观察到的宇宙就好像漂浮在其表面上。
楼主现在应该可以理解，物质并非是“凭空”出现的，粒子偶产生过程中正粒子与其饭粒子一起出现，其能量之和正好是原真空零点能。

问题3：按照楼主的推断，到时宇宙熵值达到最大，估计会是一片死寂！

热心网友时间：2023-08-02 05:02

宇宙改名字了叫宙宇，因为宇宙的开始叫做宙，宇宙的终结才叫宇。

质量守恒定律本身有问题！

质量守恒定律只在理想状态下成立，比如两个铁球同时着地也是理想状态下的高度近似，如果其中一个铁球是大于地球的太阳，那么她下降的速度将是小球的28倍。因此通常状态下只大几倍的球先到达地面不过一点点时间而已。物质一直在产生，要稳定原子远超亿年的半衰周期才对应物质生长的时间尺度。

暗能量就是空间本身，也叫刚体。

热心网友时间：2023-08-02 05:03

宇宙的命运只取决于一样东西——中微子的静止质量是否为0
为0：宇宙将无线膨胀下去直至死寂
不为0：（运用极限的思想，应为中微子的数量可以认为无限）宇宙膨胀到某一零界值时因为中微子的引力开始收缩回到原点（奇点）直到下一次生命的开始。