宇宙的昨天、今天和明天

宇宙，字面上的意思，是所有的空間和所有的時間。空間旅行已司空見慣，而時間旅行尚只存在于科幻故事中。那么真實的宇宙一一這樣一個看上去包羅萬象、亙古不變的世界，又有著怎樣的過去、現(xiàn)在和將來呢？

暴漲時代

宇宙的起源是一個永遠無法解開的謎。根據(jù)現(xiàn)有研究，一般認為宇宙是從一個點誕生的，在那之前，時間和空間都不存在，或者至少不是人們所熟知的樣子。從這里，宇宙經(jīng)歷了暴漲，也就是“宇宙大爆炸”。在遠小于一秒的時間內(nèi)，從一個原子大小急劇暴漲到一個網(wǎng)球大小，按比例看，這大致相當于一個網(wǎng)球膨脹到地球大小。關于引發(fā)暴漲的具體力量，至今科學上還沒有得到公認的解釋。

那時的宇宙是混沌的，溫度和密度極高，我們常見的物質(zhì)還沒有出現(xiàn)。

元素時代

元素是組成我們身邊萬物的最基本物質(zhì)，但元素可不是隨隨便便就能產(chǎn)生的。

隨著宇宙暴漲的繼續(xù)，宇宙的體積飛速增長，溫度和密度同步下降，組成原子的基本材料，如電子、質(zhì)子、中子等基本粒子相繼出現(xiàn)。單個的質(zhì)子便是氫原子核——氫也是宇宙中出現(xiàn)的第一種元素。

由于溫度依然極高，充滿基本粒子的熱湯般的宇宙開始進行核聚變反應，四個氫原子核組成一個氦原子核，同時釋放出巨大的能量，這與當下太陽內(nèi)部的核反應是類似的。遍及整個宇宙的波瀾壯闊的核聚變只進行了很短時間，據(jù)推算可能只有十分鐘左右，但全宇宙中有大約四分之一質(zhì)量的氫轉化成了氦，以及極少量的鋰。它們共同構成了宇宙最初的元素。

群星時代

宇宙繼續(xù)膨脹，溫度已經(jīng)不足以支撐核聚變，世界安靜了下來。

這時，宇宙中的第一道光出現(xiàn)了。在此前的階段中，宇宙充滿了各種各樣的粒子，光線在其中被無數(shù)次反射、吸收，無法自由穿行。微觀層面上，溫度越低，粒子的運動速度越慢。當溫度下降到足夠低，粒子中電子的速度慢得可以被質(zhì)子所俘獲時，原子方才出現(xiàn)。大量的電子、質(zhì)子和中子相互吸引、組合，形成原子，原子再形成分子，最終構成物質(zhì)。當空間中的粒子不再四散奔逃，空間瞬間澄清，宇宙也不再那么熱鬧，光線終于可以暢通無阻地穿行在宇宙空間。這時距離大爆炸開始已經(jīng)過去了大約30萬年。

星星也隨之出現(xiàn)了。宇宙中彌散的物質(zhì)在引力的作用下，逐漸凝聚成一團團的巨大氣體云，它們便是星星的“孵化器”。在其中密度較大的地方，氣體迅速向中心墜落，溫度升高，成為星星的“胚胎”。實際上，包括太陽在內(nèi)，夜空中發(fā)光的恒星都是一個個的“大氣球”，借助內(nèi)部極大的壓力和極高的溫度，發(fā)生聚變反應，將氫轉化為從氦到鐵的一系列重元素。這些巨大的“元素熔爐”在宇宙中熠熠生輝——在大爆炸結束幾億年后，它們逐漸點亮天空，成就了璀璨的群星時代。

在人類文明存在的時候，也就是大爆炸過去130多億年后的今天，我們何其幸運，仰望星空所看到的正是宇宙一生中轉瞬即逝的最美風景。

殘骸時代

星星也有壽命。當恒星中的聚變反應原料被消耗殆盡，恒星便走向了壽命的終點。

根據(jù)質(zhì)量的不同，恒星的命運是不同的。質(zhì)量較小的恒星外殼膨脹，成為紅巨星，最終外層物質(zhì)安靜消散，留下一顆體積通常只有地球般大小＼密度極高的白矮星。白矮星表面溫度極高，但由于沒有熱源，會慢慢冷卻，最終變成不再發(fā)光發(fā)熱的黑矮星。質(zhì)量較大的恒星成為紅巨星后，將有一場絢爛的告別演出，以超新星爆炸結束自己的一生，產(chǎn)生比鐵更重的元素，并留下一顆快速旋轉的中子星或黑洞。中子星的密度比白矮星更勝一籌，一顆地球大小的白矮星倘若被壓縮成中子星，直徑不會超過30千米。

隨著一批批恒星的誕生＼死亡，宇宙中可用作恒星原材料的氣體也越來越少，在大約數(shù)萬億年后，宇宙中最后一顆恒星也終將熄滅，只剩下殘骸飄浮在黑暗當中。白矮星之間偶爾的相撞，可能在短時間內(nèi)重新點燃核聚變反應，為彼時寂靜黑暗的宇宙帶來一絲微光。

如果那時人類或其他智慧生命依然存在，將不得不收縮在恒星殘骸周圍，努力收集越來越少的能量。

宇宙的命運在這里可能存在岔路。目前為止，人們還不知道宇宙的總質(zhì)量是多少。如果總質(zhì)量高于某個定值，萬有引力最終將戰(zhàn)勝引發(fā)暴漲的神秘力量，物質(zhì)將重新匯聚，宇宙將重新坍縮，消亡于一點，如同大爆炸的反演。如果總質(zhì)量沒那么大——這也是現(xiàn)有研究所認為的——引力將難以與那個神秘力量抗衡，宇宙會永遠膨脹下去，進入黑洞時代。

黑洞時代

經(jīng)過比殘骸時代還要久得多的漫長歲月，恒星的殘骸相互吸引、合并，白矮星、中子星，乃至所有可見的物質(zhì)，最終都將落入黑洞，宇宙的黑洞時代到來了。

那時的宇宙略顯單調(diào)，只有大大小小的黑洞悄無聲息地飄浮著。偶爾黑洞間發(fā)生合并，形成的引力波穿過幾十億光年的空間，成了宇宙中不多的漣漪。

如果那時還存在智慧生命的話，想必已經(jīng)進化成了我們無法想象的樣子。也許他們可以利用黑洞旋轉的能量，頑強地延續(xù)文明，在黑洞周圍建立最后的家園。

黑喑時代

黑洞也有壽命。科學家霍金預言：黑洞周圍存在一種輻射，能將黑洞的質(zhì)量以能量的形式，一點點釋放到宇宙空間。隨著能量的耗散，黑洞的體積漸漸變小，最終將完全蒸發(fā)殆盡。當然，黑洞蒸發(fā)得很慢，最大的黑洞大約需要10到10年（10后面跟著100個零）才能蒸發(fā)完畢。那將是一個空曠冷寂的世界，所有的實體物質(zhì)都已不復存在，只有偶爾劃過的微光述說著宇宙曾經(jīng)的輝煌。

不過，那已經(jīng)是非常非常非常遙遠的未來了！