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发布时间0：2023-06-10 03:01:13
核聚变不可逆转，当所有恒星都燃烧殆尽，宇宙是否就走到了尽头？
2021-09-27 20:08:50
来源：网络整理
作者：管理员
现在的宇宙正处于一个群星闪耀的时期，无论我们向宇宙中的哪个方向看去，总是会看到大量的恒星，然而这些恒星却不会永远存在，因为宇宙中的恒星所释放出的光和热，都是来自于其内部的核聚变反应，当恒星内部的“燃料”燃烧殆尽之后，它们就会“熄灭”。
氢元素是恒星核聚变的“基础燃料”，也是宇宙中最多的元素，从宇宙诞生开始一直到现在，宇宙中的恒星所消耗的氢元素也不到其总量的1%，然而由于核聚变不可逆转，因此宇宙中可以被恒星用来进行核聚变的物质，迟早会有消耗完的那一天。根据现有的宇宙模型可以估算出，在大约100万亿年之后，宇宙中所有的恒星都将彻底“熄灭”。
答案当然是否定的，实际上，科学家们对“宇宙在未来会如何演化”提出了多种假说，例如“宇宙大撕裂假说”认为，驱动宇宙膨胀的暗能量将在未来逐渐增强，并最终将宇宙中所有的物质撕成亚原子粒子。
“宇宙热寂假说”认为，宇宙的熵会随着时间的流逝而不断增加，当熵达到最大值时，宇宙中就再也没有可以维持运动或者生命的能量存在（注：熵可以理解为一个系统的混乱程度，熵越高，系统的混乱程度就越大）。
而“振荡宇宙假说”则认为，宇宙在未来并不会无休无止地膨胀下去，当宇宙膨胀到一定程度的时候，就会在万有引力的作用下开始坍缩，随着这个过程的持续，宇宙的坍缩将会越来越快，最终重新成为一个极为致密的“奇点”，在此之后，“宇宙大爆炸”又会再次发生，如此反复。
总而言之，在科学家提出的这些假设中，没有任何一种会认为，恒星全部“熄灭”就是宇宙最终的结局。需要指出的是，即使是上述假说都不成立，宇宙也需要非常漫长的时间才会走到尽头。
当所有恒星都燃烧殆尽之后，宇宙中并不会陷入绝对的黑暗，因为一些恒星的残骸（如中子星、白矮星），会因为自身的高温而缓慢地向外辐射出能量，黑洞在吸收周围的物质时，也会在黑暗中绽放出一丝光明，在中子星或白矮星发生碰撞之时，甚至还会“昙花一现”般地发出强烈的光芒（超新星爆发）。
除此之外，宇宙中的两颗（或多颗）褐矮星合并之后形成的天体，其内部还会点燃核聚变，进而形成低质量的红矮星，并在接下来的很长一段时间里，给宇宙带来一点点微弱的光明。
（注：褐矮星是一种质量介于恒星和行星之间的天体，常被称为“失败的恒星”）
随着时间的流逝，宇宙会变得越来越冷，也越来越暗，在大约10^40年之后，宇宙中将只剩下黑洞这一种天体，然而黑洞也不会在宇宙中永恒地存在。
根据物理学家斯蒂芬·霍金的研究，黑洞并不是我们想象中的那种“只进不出”的天体，实际上，黑洞会通过“霍金辐射”慢慢地向外释放能量，并因此而损失自身的质量，我们可以简单地理解为，宇宙中所有的黑洞都会以非常缓慢的速度“蒸发”。
当最后一个黑洞“蒸发”殆尽之后，宇宙中就只剩下了一些能量极低的光子以及亚原子粒子，从此再也不能泛起一丝波澜，而此时的宇宙就可以认为是走到了尽头。那么这需要多长的时间呢？
黑洞的质量越大，其“蒸发”的速度就越慢，对于一个3倍太阳质量的恒星级黑洞来讲，需要大约10^68年才会“蒸发”殆尽，而那些原本位于星系中心的超大质量黑洞，则需要10^92至10^93年才会完全消失。
也就是说，在这种情况下，宇宙至少需要10^92年的时候才会走到尽头，与之相比，宇宙中所有恒星都燃烧殆尽所需要的时间却“只有”10^14年（即100万亿年），根本就不值一提。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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