時(shí)光隨著生命分秒不斷的變化與進(jìn)化,,正在這顆繁忙擁擠的星球上飛逝。同時(shí),,人類壽命也越來越長:67年是全球平均水平,,比起石器時(shí)代,僅延長了短短20的年間?,F(xiàn)代科學(xué)提供了一個(gè)震撼人心的角度,。我們的一生,,甚至是窮極人類這一物種存在的歷史,與地球45億年的壽命相比也只是曇花一現(xiàn),,和宇宙,,137億年的壽命比起來則更不值一提。現(xiàn)在看來,,整個(gè)宇宙存在于借來的時(shí)間當(dāng)中。它和一個(gè)更加宏大的時(shí)間比較起來可能也只不過是一瞬間,。我們不禁要問,,時(shí)間何時(shí)結(jié)束? 我們的生活是受周而復(fù)始的清醒和睡眠,,春夏秋冬,,出生和死亡所控制的。對(duì)時(shí)間周期性的了解,,使得我們和自然界息息相關(guān),,但它并沒有回答科學(xué)的問題。如何解釋地球的過去,,其地質(zhì)時(shí)代和古老令人心醉的生物,?我們的世界是從何而來呢?又將會(huì)在何時(shí)以何種方式終結(jié),? 正規(guī)持牌消費(fèi)金融,,額高息低 廣告 在哥白尼和達(dá)爾文催生的革命中,我們開始將時(shí)間看作為箭頭,。它在宇宙中,,總是不斷變化。路德維?!げ柶澛?,19世紀(jì)的物理學(xué)家,找到一種規(guī)律,,他相信這控制了時(shí)間箭頭的指向,。根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熵,,保持了無序性始終趨于增加,。從整齊有序的出發(fā)點(diǎn),元素,,生物,,地球,太陽以及銀河系,。終將達(dá)到高熵或說無序,。 在死亡與重生的循環(huán)中,自然通過不斷地重組物質(zhì)與能量使其進(jìn)入更低的“熵”,來對(duì)抗這不可避免的瓦解,。熵會(huì)贏得這場(chǎng)戰(zhàn)斗,,并把時(shí)間之箭停歇么?還是時(shí)間,,會(huì)固執(zhí)地不斷前行,? 我們是觀察員,同時(shí)也是這龐雜過程中的一員,。我們力求掌握時(shí)間的運(yùn)作,,即使鐘表正時(shí)刻我們自己的某種終結(jié)進(jìn)行計(jì)時(shí)。我們通向時(shí)間本質(zhì)的窗戶是那些機(jī)械,,那些我們用來跟蹤和測(cè)量不斷變化的宇宙的機(jī)械,。 從哪些古老的機(jī)械鐘,到放射性元素的衰變或用望遠(yuǎn)鏡測(cè)量遙遠(yuǎn)物體的速度,。一天24小時(shí),,我們的生活與地球旋轉(zhuǎn)一次所花費(fèi)的時(shí)間同步移動(dòng)。如果你通過星星而不是太陽來判斷,,可以說,,這是實(shí)際上是23小時(shí),56分又4.1秒,。地球在其出生時(shí),,從塑造了她自身的碎石與塵埃的碰撞中獲得了自旋。但它正因月球引力的拖動(dòng),,逐漸失去自旋,。 這就是為什么,在恐龍時(shí)代,,一年有370天,,也是為什么每隔約18個(gè)月,我們要添加1閏秒,。幾百萬年來,,我們獲得了整整一個(gè)小時(shí)。晝夜周期如此穩(wěn)定可靠,,以至于它已經(jīng)調(diào)節(jié)了我們身體內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),。被我們的視網(wǎng)膜捕捉到的日漸衰減的太陽光線,動(dòng)態(tài)的設(shè)定了所謂的“晝夜節(jié)律”,。 這時(shí)候,,我們的大腦開始分泌一種叫褪黑素的激素,它告訴我們的身體要準(zhǔn)備睡覺了,。最后,,在晨光中,,褪黑激素的流動(dòng)停止。我們的血壓尖峰,、體溫和心率同步上升,,因?yàn)槲覀円酵饷娴氖澜缁顒?dòng)了。我們的日子,,我們的生活在宇宙而言非常之短暫,。但是,通過我們的意識(shí),,我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了按照時(shí)間,,追蹤那企圖越變?cè)介L的(晝夜)間隔。 通過精確的測(cè)量,,我們了解到,,地球每365.256366天繞太陽一周,。太陽能擊中我們這個(gè)星球的大部分,,被反射回空間或由塵埃和云所吸收。其余的催使我們的星球活力四射,。你隨處都可以發(fā)現(xiàn)它,。那在熱帶海洋潮起潮落中的熱量,那每年融化又再凍結(jié)的兩極的冰,,那陸生,、海生植物產(chǎn)生葉綠素的季節(jié)性周期。都有他的影子,。這些長短不一周期嵌入在更長的地球周期之中,。例如洋流,被認(rèn)為是完整的循環(huán),,短的也要四世紀(jì),;長的,更是長達(dá)16個(gè)世紀(jì),。其隨著地球自轉(zhuǎn)準(zhǔn)時(shí)的移動(dòng),,引出了一系列環(huán)環(huán)相扣的擺動(dòng),被稱為米蘭科維奇周期,。被指責(zé)為引發(fā)發(fā)每十萬年一遇的冰河期的元兇,。 再有就是碳循環(huán)。植物從空中或海上捕獲它,。碳元素總能找到他自己的辦法進(jìn)入土壤或成為植物腐爛的海洋沉積物亦或以廢棄物的形式離開食品鏈,。它(碳元素)可以借一個(gè)火山爆發(fā),海平面急劇降低的機(jī)會(huì),,重回大氣,,這往往要經(jīng)歷數(shù)百萬年的時(shí)間,。我們?cè)谒茉爝@樣一個(gè)星球的過程中,在整個(gè)宇宙的演化中只是扮演了最為渺小的角色,。 因此,,為了一睹時(shí)間更廣泛的弧線,我們必須尋找更龐大的統(tǒng)治著宇宙的周期,。目前占有統(tǒng)治地位的理論是宇宙始于暴脹的空間,,即大爆炸。此時(shí)熵在各處均一地處于非常低的水平,,在甚為微小的時(shí)間里,,亞原子粒子,如夸克和輕子攪成一鍋熱湯,。在幾微秒內(nèi),,他們結(jié)合成原子,在不斷運(yùn)動(dòng)中為始初紀(jì)元定下調(diào)子,。宇宙冷卻隨著它的膨脹冷卻下來,,變得越來越暗淡,落入了宇宙的黑暗時(shí)代,。不過,,伴隨著這一切同時(shí)發(fā)生,重力拉著粒子結(jié)合在一起,,與擴(kuò)張抗衡,。 幾億年后,更大團(tuán)的物質(zhì)被拖到一起,。這些孤立的一份一份的氣體變得足夠密集,,升溫并點(diǎn)燃。便開啟了恒星的時(shí)代,。在這個(gè)光榮的時(shí)代,,宇宙播灑下了我們?cè)谕h(yuǎn)鏡下看到的的豐富景觀。數(shù)以百萬億計(jì)的恒星,,照亮了全宇宙的星系,。這個(gè)時(shí)代被因大小不同,而擁有有不同生命周期的眾多恒星所定義,。 恒星如此璀璨,,是因?yàn)橐驗(yàn)橹亓Σ粩鄬⑽镔|(zhì)在他們的核心擊碎。釋放的能量不斷推出并平衡了向內(nèi)的重力,。能源與重力之間的戰(zhàn)斗肆虐在恒星周圍的宇宙,。但在大質(zhì)量恒星中,在其產(chǎn)生約10億年后重力開始贏得這平衡中的優(yōu)勢(shì)與傾斜,。當(dāng)集中在恒星核心的質(zhì)量達(dá)到臨界值時(shí),,星核塌縮,。塌縮中釋放的能量,會(huì)導(dǎo)致恒星爆炸的光線和碎片,,在整個(gè)宇宙都能看到,。 在這顆超新星爆發(fā)之后,沖擊波造成附近的灰塵和氣體云碰撞并點(diǎn)燃,,形成幾代較小的恒星,,例如我們的太陽。恒星形成過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品,,就是太陽系在太陽星云的碰撞中誕生了,。行星的生命周期,特別是那些“近日”行星,,與他們的監(jiān)護(hù)恒星緊緊緊綁定,。像我們的太陽這樣年齡的恒星,他們的成長更熱,,更明亮,。 從現(xiàn)在開始的10億年,開始拼湊我們地球家園的末日,。隨著洶涌的太陽風(fēng)開始轟擊走我們的大氣,,地表水會(huì)逐漸消失,,地球?qū)⒆兊貌辉龠m合人類居住,。最后,太陽將開始膨脹,,變得如此之大,,將把地球吞噬。與太陽外邊緣的摩擦?xí)?dǎo)致這一次藍(lán)色的世界,,逐漸螺旋向內(nèi)跌去,。除非他們有足夠大形成超新星爆發(fā),大多數(shù)恒星結(jié)束自己生命的方式與其說是爆炸,,不如說只是嗚咽一聲,,這被記錄在由哈勃太空望眼鏡所拍攝的畫廊里。 隨著時(shí)間的推移,,太陽風(fēng)推動(dòng)它的最外層,,形成一種非常壯觀的花般的景象。這正是發(fā)生在大約12,000年前催生的明星,,著名的螺旋星云,。巨大的發(fā)光指環(huán)其實(shí)是垂死恒星的最外層。在內(nèi),,密集氣體形成的氣輻不斷抗衡著永不停歇的恒星風(fēng),。恒星本身現(xiàn)在卻是一個(gè)暗淡,,冷卻的白矮星。它的大小和我們的地球一樣,,但密度卻大了20萬倍,。這一切也將發(fā)生于我們的太陽身上。一個(gè)遙遠(yuǎn)的文明可能正在掃描行星,,但到那時(shí),,他們將看不到地球。 能量和重力之間的戰(zhàn)斗,,在每一個(gè)像我們這樣的星系里的每一個(gè)角落不斷重復(fù)重力拖著氣體云形成恒星,,恒星正在各種時(shí)間尺度上燃燒著自己這一切取決于它們的大小。假以時(shí)日,,歷代小恒星作為星系的一員,,它將會(huì)越來越黯淡。如果它們的恒星被攪活起來并與另一個(gè)星系結(jié)合,,那么一些星系會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)的重生,。 這一切注定要發(fā)生在我們的銀河系身上。在我們的太陽開始吞噬我們的星球時(shí),,所有剩余的地球人將看到來自仙女座的星光,,在我們的銀河系平面上方若隱若現(xiàn)。計(jì)算機(jī)模擬顯示,,兩個(gè)星系看起來都想將對(duì)方撕成碎片,。如果迎頭相撞,在這兩個(gè)星系中的恒星將逐漸聯(lián)合起來,,形成一個(gè)巨大的馬蹄包一樣的星系被稱為一個(gè)橢圓星系,。合并中的一切騷亂,可能會(huì)刺激新一波恒星出世,,重振新的更大的星系,。 這類事件,在臨近星系的合并中,,在恒星運(yùn)動(dòng)的紀(jì)元進(jìn)入后期階段時(shí)將變得十分尋常,。但是,宇宙在大尺度上越來越稀薄是不可避免的,。在宏觀尺度上,,最近對(duì)于宇宙膨脹速率的研究表明,宇宙作為一個(gè)整體,,沒有被重力征服的危險(xiǎn),。或說,,以大緊縮結(jié)束的危險(xiǎn),。事實(shí)上,,在過去6億年來,宇宙開始加速向外擴(kuò)張,。重力正在因一種被稱為暗能量的看不見的力量失去控制權(quán),。你現(xiàn)在星系帶間空間的空洞中,就可以看到這一切的證據(jù),。這些空洞就像不斷擴(kuò)大的氣泡,。凡泡沫墻壁觸碰的地方,你便可以看到星系細(xì)絲,。隨著泡沫的增長,,星系絲將延伸并被拉斷。星系之間的距離擴(kuò)大的步伐將越來越快,。最后,,無論你在宇宙中的何方,你只能看到只有幾個(gè)孤立的星系群擠在一起,,和其他星系間沒有任何聯(lián)系,,也找不到任何他們?nèi)绾蔚竭_(dá)那里的線索。 在從現(xiàn)在開始,,數(shù)萬數(shù)十億年后的遙遠(yuǎn)未來,,天空將越來越黑暗,因?yàn)橐磺卸紩?huì)彼此疏離,。在那遙遠(yuǎn)的暮光時(shí)代,,一個(gè)所謂的好地方是重力和能源結(jié)下延長休戰(zhàn)的地方。也許是這樣的:離一顆并不比我們的木星大多少的,,宇宙中最小和最暗的恒星——紅矮星,,不遠(yuǎn)的地方,。他們已成為避難行星,,足夠接近(紅矮星),以至于昏暗的光線可以維持液態(tài)水和生命,。褐矮星和紅矮星在我們的銀河系中的恒星將占據(jù)絕大多數(shù),。事實(shí)上,合并后,,其質(zhì)量超過了所有的大質(zhì)量恒星,。因?yàn)樗麄儫萌绱酥惨驗(yàn)樗麄內(nèi)f年無疆的壽命,,他們將會(huì)是終結(jié),。一個(gè)時(shí)代,將延長到百萬億年,。 即使它們的宿主星系變得黯淡,,另一個(gè)進(jìn)程將開始改造這些小小的邊遠(yuǎn)據(jù)點(diǎn),。隨著時(shí)間的推移,物質(zhì)之間的因緣際會(huì)會(huì)擾亂它們的軌道,,有些走向銀河系的中心,,有些投往虛空。以這種方式,,星系可能會(huì)逐漸蒸發(fā),,密集的物質(zhì)濃度將積聚在核心。當(dāng)這一切發(fā)生時(shí),,宇宙開始扮演一個(gè)新的角色,。歡迎來到墮落的時(shí)代,此時(shí)宇宙被穩(wěn)步降溫的紅矮星,、白矮星,,以及由燒焦的超新星爆炸形成的中子星所充斥。盡管這些死亡恒星已經(jīng)用完了自己的核燃料,,他們?nèi)匀焕^續(xù)產(chǎn)出少量能量,。湮滅那些流浪到他們掌握之中的暗物質(zhì)粒子。宇宙在此將演化放緩到爬行的速度,。 質(zhì)子,,所有原子的積木,會(huì)慢慢解聚,,轉(zhuǎn)變成亞原子粒子再衰變成光子,。所有現(xiàn)今存在的質(zhì)子,都可以追溯到早期的宇宙時(shí)刻,。他們最終的衰褪,,將迎來墮落的時(shí)代的結(jié)束,大約在在大爆炸一萬億億億億年后,。1后面要跟40個(gè)0,。再后來會(huì)發(fā)生什么樣的圖景,取決于我們?cè)谖磥韼啄陜?nèi)于法國和瑞士邊境,,正要做的有史以來最大的物理實(shí)驗(yàn)中能學(xué)到什么,。 100米深的地下,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的建立,,是為了從相對(duì)的方向加速粒子,。這將通過一個(gè)巨大的長27公里左右的環(huán)形結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)他們到達(dá)接近光速時(shí),,科學(xué)家們會(huì)使他們猛烈碰撞,。這一切只有一個(gè)目的:定義宇宙在最后時(shí)刻的視野,也就是最終時(shí)刻最持久的物質(zhì)。黑洞,,從數(shù)萬到數(shù)百億倍太陽質(zhì)量(的黑洞),,占據(jù)著當(dāng)今各大星系的中心。由于這些星系的年齡,,超過數(shù)萬億年的時(shí)間里,,他們的質(zhì)量會(huì)向中心螺旋聚攏并進(jìn)入越來越貪婪的黑洞之中。 可以想象,,這些黑洞可能最終無比龐大,。但是,當(dāng)他們最終停止生長,,他們也將遭到時(shí)間的蹂躪么,?根據(jù)物理學(xué)家斯蒂芬·霍金的說法,答案是肯定的,??茖W(xué)家們希望能夠在高能大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子碰撞中進(jìn)行測(cè)試。我們的想法是,,我們整個(gè)宇宙,,帶有相反電荷的粒子對(duì),將在真空的空間中不斷涌現(xiàn),。他們通常會(huì)摧毀對(duì)方,。 但是,當(dāng)這一切發(fā)生在一個(gè)黑洞事件視界中,,一個(gè)粒子可以被拉入(黑洞)而另一個(gè)則逃逸,。具有緩慢從黑洞中吸出能量和質(zhì)量的效應(yīng)。如果這是真的,,那么即使黑洞最終注定要失敗,。但肯定(這一推論)并不容易。創(chuàng)建一個(gè)微型黑洞,,它似乎需要如此多的能量,,甚至多于任何地球上的對(duì)撞機(jī)可以處理的能量。也就是說,,除非有多于的地球的大自然和地球重力(的能量),,這完全超乎我們的想象。 關(guān)鍵在于我們所知道的宇宙是否是一個(gè)更復(fù)雜的宇宙現(xiàn)實(shí)的一部分,,超越了三維空間 - 加上時(shí)間 - 就存在我們的日常生活中。我們可能就像昆蟲,,生活在一個(gè)池塘的二維表面,,對(duì)它下面的“深度”和復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)渾然不知。這很有可能,一個(gè)看不見的額外維度一個(gè)極其微小的尺度上,,與我們的世界相交,。 根據(jù)一部分科學(xué)家的說法,在極高能的粒子碰撞時(shí),,創(chuàng)建一個(gè)微型黑洞所需要的的額外引力可能來自額外的維度,。當(dāng)他們看到由霍金的理論所預(yù)言的粒子浴時(shí),便知道黑洞產(chǎn)生了它的存在將開啟一扇窗口,,通向更深層次的宇宙的現(xiàn)實(shí),,將揭示出我們宇宙的終極未來。根據(jù)霍金的理論,,今日已觀察到的一個(gè)黑洞將會(huì)在那時(shí)鐘從現(xiàn)在開始敲響的第'十的一百次方'年后,,壽終正寢。也就是一“googol”年后,。這便是我們所知的宇宙的終點(diǎn),。 但再往長遠(yuǎn)看呢?也就是說,,十的googol次方那么多,,一“googolplex”年?如果你把這個(gè)數(shù)字所有的零,,每一個(gè)以一個(gè)微小的點(diǎn)書寫,,它會(huì)跨越人類可以觀測(cè)到的宇宙。偉大的時(shí)間之肩那時(shí)會(huì)停下它的腳步么,?若現(xiàn)代理論是正確的,。他們認(rèn)為我們的宇宙是一個(gè)更大的宇宙周期的出生和死亡的一部分,整個(gè)新的宇宙,,處于巨大的,,超越我們目前的空間。 整個(gè)宏大之事,,我們宇宙的時(shí)間跨度在其中可能只是曇花一現(xiàn)?,F(xiàn)在回到地球。我們是大恒星時(shí)代的產(chǎn)品,,也是其偉大場(chǎng)面,、重力和能量的見證者。毫無疑問,,在遠(yuǎn)離我們的某處也有其他眾生試圖理解宇宙,。他們也可能發(fā)明了“時(shí)間”的概念,并發(fā)展出自己的優(yōu)于各方的理論,。他們的發(fā)現(xiàn) - 還有我們的 - 因?yàn)殪氐淖饔?,不?huì)永久延續(xù),,我們也將走上與恒星相同的道路,而恒星早晚會(huì)讓位于新的宇宙紀(jì)元,。我們的宇宙在其生命歷程中,,也終將讓位給盛大的新時(shí)代。 關(guān)注微信公眾號(hào),,獲取更多有趣有料資訊,,公眾號(hào)id:goldenhistory(長按復(fù)制到微信搜索添加) |
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