宇宙的終極命運

宇宙的空間結構包括平直、閉合和開放3種可能性，可以分別類比於平面、球面和馬鞍面。而暗能量則是宇宙中均勻瀰漫的一種克服物質（包括普通物質和暗物質）所產生引力的“負引力”。暗能量的性質通常用它的狀態方程（就是壓強與密度之比）來刻畫。不同的暗能量模型下暗能量的狀態方程不同。有些模型下暗能量的狀態方程是不隨時間變化的常數，而這個常數可能等於-1，也可能大於或小於-1；還有些模型下暗能量狀態方程是隨時間變化的，就是説狀態方程可能由大於-1隨時間演變為小於-1，也有可能由小於-1變為大於-1。暗能量狀態方程等於-1時它的密度是不隨時間演化的常數，大於-1時密度會隨着時間的增加而減小，而小於-1時密度會隨着時間的增加而增大。

“大撕裂”假説認為如果暗能量是狀態方程小於-1的“幽靈暗能量”，那麼它的密度就會隨着時間增加而增加，從而導致宇宙膨脹的速度越來越快，那麼隨着宇宙的不斷膨脹，宇宙中的所有物質（甚至時空本身）最終都會被逐漸撕碎，瓦解為不受束縛的基本粒子和輻射。

暗能量的確是宇宙間最神秘、最豐富的能量形式之一，約佔宇宙68.3%的質能，但物理學家真的對它瞭解不多。上世紀90年代發現暗能量之前，物理學家認為因大爆炸而產生的宇宙膨脹正在減緩甚至停止。此後，通過對超新星的觀測，天體物理學家們才意識到其實宇宙膨脹正在加速，並且有研究人員對110億年前形成的星系進行測繪，發現宇宙正以過山車的速度膨脹。

朴茨茅斯大學的馬特·皮爾博士解釋説，年輕時期宇宙的生長因引力的影響變緩，但在過去50億年時間裏，宇宙卻開始快速膨脹，原因就在於一種神秘的力——暗能量。如果暗能量不斷增強且持續擴散，就會推動星系相互分離，緊接着推動行星遠離恆星，並造成一系列類似變化。最終，暗能量會強大到把原子核從原子中撕扯出來，並撕裂宇宙間存在的一切，使宇宙分崩離析。

宇宙温度趨近絕對零度生命不復存在

“大凍結”也被稱為“熱寂”（heat death）。這種假説認為宇宙最終會演化到一種沒有熱力學自由能的狀態，也就是説宇宙達到一種熱力學平衡（即具有最大熵）的狀態，同時宇宙温度也趨近（但並未達到）絕對零度，從而任何宏觀物理過程和生命都不復存在。在暗能量存在的情況下，不管宇宙空間幾何結構是什麼樣的，“大凍結”都有可能發生。就算沒有暗能量，如果宇宙空間幾何結構是平直或開放的，“大凍結”也可能出現。

“大凍結”假説認為在宇宙年齡為1萬億至100萬億年期間恆星會正常形成，但隨後恆星形成所需的氣體逐漸被消耗殆盡，從而使恆星停止發光，整個宇宙將逐漸陷入黑暗之中，隨後黑洞將主導整個宇宙, 但是接下來黑洞自身也會因為霍金輻射（指來自黑洞的光和粒子輻射）而消失，然而再接下來宇宙是一直處於這種“大凍結”的狀態，還是走向其他狀態，還不得而知。

宇宙膨脹速度不斷變慢從而發生坍縮

一些科學家認為，如果宇宙內的物質隨着時間推移不斷減少，大坍縮便會出現，導致引力成為佔據支配地位的力。引力導致宇宙收縮，其結果是恆星、星系和行星相互撞擊，宇宙發生塌陷，這就是“大坍縮”假説。理論物理學家表示，宇宙內的一些區域已開始塌陷，這種塌陷將最終吞噬宇宙其他區域。

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