宇宙的未来|宇宙的未来课文

宇宙的未来（宇宙的未来课文）原创量子科学论2019-09-18 17:02:29

“向前看总是明智的,但要做到高瞻远瞩并非易事。”——温斯顿丘吉尔

在过去的138亿年里，我们从电离的质子和中子的海洋中首次形成了原子核，随着空间的冷却并膨胀俘获电子形成了中性原子，紧接百思特网着在引力的作用下（氢、氦）气体云收缩，形成了第一批恒星，并且见证了几代恒星的死亡和重生。此外，在最大的尺度上，宇宙经历了几千亿个星系的形成，以及成千上万个星系聚集成星系团、超星系团和细丝结构的过程。我们知道了宇宙过去的故事，那么未来呢？我们今天就跨越1000亿年，看看我们的宇宙在未来是什么样的？

在星系结构形成，一切尘埃落定之后，我们发现自己身处在一个巨大而又不起眼的螺旋星系中，我们的星系是本地星系群中的第二大星系，距离最近的大星系团中心超过5000万光年，在可观测的宇宙中充满了超过1000亿个大星系，这些星系距离我们几百万到几百亿光年不等。这就是我们身处的宇宙。

对我们来说宇宙年龄138亿年是很长很长的一段时间，但实际上宇宙仍然处于早期阶段，在未来宇宙将会一直存在、并且不断地膨胀。
太阳系和银河系的未来

根据我们对恒星演化的理解，太阳应该还能撑个70亿年左右，也就是说在来到1000亿年后的宇宙，太阳应该早在930亿年前就耗尽了其核心最后的核燃料，经历红巨星阶段。最后将外层的氢壳吹走形成行星状星云，而内部核心（碳、氧和更重的元素）将收缩成一颗白矮星，其质量约为地球的大小，但密度是地球的10万倍的恒星残骸！
太阳残留的白矮星仅靠自己的余热发光，最终也会失去热量并且冷却成一颗完全看不见的黑矮星，但这个过程非常缓慢，1000亿年后太阳残留的核心仍然是可见的。而我们的地球呢？如果我们的地球能在太阳的红巨星阶段有幸存活下来，在太阳死后我们的地球将会一直存在，但会成为一颗流浪行星，地球上唯一存在的是寒冷、贫瘠、毫无生气的岩石。

届时我们的银河系看起来也会和现在非常不同。再也看不到巨大的螺旋结构，圆盘和旋臂，因为在40亿年后，不可抗拒的引力会将银河系、仙女座星系，大小麦哲伦星系以及众多居住在本星系群的矮卫星星系，星系团聚集在一起，发生大融合，形成更大的星系结构——椭圆星系。

在最初合并的几十亿年间，星系气体云、恒星的碰撞将会引起激烈的恒星形成过程，使两个星系出现更百思特网多蓝色的年轻恒星。但是这些质量巨大的蓝色恒星不会存在很长时间，大约也就几十万年到几百万年，这些恒星会在超新星的爆发中死亡。在一代又一代的恒星诞生、死亡的过程中，星系内氢的含量会大幅下降，并不说没有氢，氢的含量在宇宙中会永远占主导地位，而是剩下的气体形成新恒星的速度将远远低于目前的速度，最多是现在恒星形成速度的0.2% 。
1000亿年后的天空看起来是怎样的在1000亿年之后，我们的本星系群将会是一个巨大、古老椭圆星系，星系中恒星的形成非常罕见，也很少能看见超新星爆发，一切都是那么的平静，因为夜空中剩下的所有恒星都是一些温度很低、质量很低、颜色发红的矮星。

与我们今天的夜空相比也会发生很大的变化，例如：恒星的光度会变低很多，夜空中横跨天空的星系会变得更大，形状也与今天得不同，我们接收到的绝大多数光将是红光和红外光，而不是我们今天看到的紫外光、可见光、红外光的混合。
恒星的残余物：白矮星、黑洞和中子星，在这个古老的星系中会比今天的任何一个星系中的都要多的多，这些都是比较小的影响。

最重要的是，今天大量存在的东西，包括我们已知的东西，在1000亿年后，都不会以我们现在所能看到的形式存在。
对1000亿年后银河系的任何观测者来说，当他们眺望银河系之外时，他们看到的宇宙和我们看到的宇宙截然不同。