探索宇宙的生命歷程

10年前，天文學(xué)家在利用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)遙遠(yuǎn)的超新星時(shí)發(fā)現(xiàn)，宇宙不僅在膨脹，而且在50億～60億光年之外，膨脹是加速的。那么是什么力量引起宇宙加速膨脹呢?今天，最好的答案也許是被稱為“暗能量”的宇宙斥力。

雖然暗能量的發(fā)現(xiàn)震驚了科學(xué)界，但科學(xué)界對(duì)于暗能量的本質(zhì)并不清楚，只知道這是一種起斥力作用的能量，而且它通過(guò)某種方式內(nèi)含于空間本身之中，就好比糕點(diǎn)上糖霜的顏色含于糖霜之中一樣。科學(xué)家認(rèn)為正是暗能量導(dǎo)致宇宙加速膨脹。

很多天文學(xué)家相信，假如以后不出現(xiàn)別的因素阻止宇宙加速膨脹的話，宇宙將不得不面對(duì)暗淡的未來(lái)。美國(guó)天文學(xué)家施滕·奧登瓦爾德為大家描繪了加速膨脹的宇宙可能會(huì)經(jīng)歷的幾個(gè)時(shí)期。

恒星時(shí)期

從第一批恒星誕生(100多億年前)開(kāi)始一直到現(xiàn)在，這段時(shí)期被叫做恒星時(shí)期。恒星時(shí)期是宇宙的光明時(shí)期，恒星照亮了宇宙，也使宇宙充滿了生機(jī)。在這個(gè)時(shí)期，恒星不斷地從大爆炸后形成的氫、氦氣體中生成，在一批恒星死亡后，新的恒星又從它的殘骸中誕生，“鳳凰涅，浴火重生”。

恒星時(shí)期是宇宙最輝煌的時(shí)期，作為太陽(yáng)系的“公民”，我們來(lái)看看太陽(yáng)系在這一時(shí)期內(nèi)發(fā)生的變化。

擁有漂亮光環(huán)的土星可算是太陽(yáng)系中最美麗的一顆行星了，可是1億年之后土星的光環(huán)將會(huì)消失。

我們居住的地球，6億年之后的溫度將升高到80℃。更為可怕的是，10億年之后地球?qū)⑹ズＱ螅⒒謴?fù)到它以前的無(wú)生命狀態(tài)。20億年之后，地球的溫度將達(dá)到130℃，同時(shí)月球也不再對(duì)穩(wěn)定地球自轉(zhuǎn)軸起作用，混亂的局面將會(huì)出現(xiàn)。由于太陽(yáng)系內(nèi)引力平衡的變化，3 5億年后地球與金星會(huì)成為雙行星。48億年之后，由于太陽(yáng)的變化，地球的溫度將升高至1330℃!這時(shí)的太陽(yáng)也將走完它的壯年時(shí)期，開(kāi)始變?yōu)橐活w紅巨星，體積劇烈膨脹的太陽(yáng)將會(huì)吞沒(méi)掉金星和地球——這將發(fā)生在太陽(yáng)變?yōu)榧t巨星后的26.8億年。

在太陽(yáng)系變化的同時(shí)，銀河系也將發(fā)生巨大的變化。現(xiàn)在，天文學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到銀河系與仙女座星系正在相互靠近，天文學(xué)家們計(jì)算出這兩大星系最終會(huì)發(fā)生碰撞，合并成一個(gè)更大的星系，這將在30億年之后發(fā)生。

簡(jiǎn)并時(shí)期

正常的恒星是依靠熱核反應(yīng)發(fā)光的，而一旦宇宙中的氫元素被消耗殆盡就不可能再誕生新的恒星。

事實(shí)上，恒星的形成還要求氫分子云必須達(dá)到一定的密度和壓強(qiáng)。因此，遠(yuǎn)在宇宙中的氫元素被消耗完之前很久，新的恒星就已經(jīng)停止形成了，這意味著恒星時(shí)期即將結(jié)束。此后，充斥宇宙的將是白矮星、中子星、黑洞等恒星殘骸和一部分褐矮星。白矮星、中子星都是由超密態(tài)物質(zhì)組成，物理學(xué)家稱那樣的超密態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，因此，這個(gè)在恒星時(shí)期結(jié)束以后到來(lái)的新時(shí)期就被稱為簡(jiǎn)并時(shí)期。

黑洞時(shí)期

對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō)，更致命的是在簡(jiǎn)并時(shí)期快結(jié)束的時(shí)候，大約也就是在1034年之后，所有以碳為基礎(chǔ)的生命形式都滅絕了。而這時(shí)的黑洞——這個(gè)當(dāng)簡(jiǎn)并時(shí)期結(jié)束后宇宙中僅剩的最后天體——靠著強(qiáng)大的引力吞噬掉它沿途所遇到的一切物質(zhì)。在1035～1040年間，質(zhì)子和中子可能會(huì)發(fā)生衰變；而黑洞，這個(gè)宇宙中的“魔王”最終也逃脫不了死亡的命運(yùn)——大約在1065年后，恒星級(jí)黑洞蒸發(fā)。黑洞的質(zhì)量越大，蒸發(fā)越慢：一個(gè)與銀河系質(zhì)量相當(dāng)?shù)暮诙赐耆舭l(fā)需要10100年。

黑暗時(shí)期

等所有的黑洞都蒸發(fā)完之后，宇宙就進(jìn)入到它最后的一個(gè)時(shí)期——黑暗時(shí)期。此時(shí)，宇宙中不再有任何天體，除了能量之外只剩下了一些光子、中秘子、電子和正電子在空間自由穿梭。偶爾，電子與正電子會(huì)相遇而變成光子，使黑暗的宇宙中出現(xiàn)一絲微弱的閃光。

宇宙進(jìn)入黑暗時(shí)期也仍然擺脫不了繼續(xù)加速膨脹的命運(yùn)。在一個(gè)以暗能量為主導(dǎo)的宇宙之中，是沒(méi)有什么力量能阻止宇宙加速膨脹的。

在遙不可知的未來(lái)，宇宙可能會(huì)繼續(xù)膨脹下去而真正地“四大皆空”。這是宇宙的末日，還是走向新生之時(shí)呢?