對(duì)于本文以下將要敘述的內(nèi)容請(qǐng)保持鎮(zhèn)定：我們的地球注定將會(huì)毀滅。但如果你幸災(zāi)樂禍，那么還有一個(gè)消息，那就是你可能還需要等上一段時(shí)間，比如60億年——在那之后，膨脹為紅巨星的太陽將吞噬整個(gè)地球。

然而地球也僅僅是太陽系中的行星之一，太陽也只是銀河系中數(shù)千億顆恒星之一，而在我們可以觀測(cè)的宇宙之中，還有著數(shù)以千億計(jì)的其他星系。所有這一切的命運(yùn)將會(huì)是什么？宇宙會(huì)終結(jié)嗎？

自誕生以來，我們的宇宙便處于不停的膨脹之中

M47星系，所有的星系都在遠(yuǎn)離我們，宇宙正在加速膨脹

宇宙微波背景輻射(CMB)。這是宇宙大爆炸的余暉

“熱寂就要降臨”

依照我們目前的科學(xué)認(rèn)識(shí)水平甚至還無力去探討這一切為何會(huì)如此，我們甚至還無法斷言宇宙是否將會(huì)迎來一個(gè)確定的突然終結(jié)或是緩慢的消亡。但按照目前我們對(duì)于 物理學(xué)的最佳理解，宇宙最終將會(huì)有幾種不同的結(jié)局，但它們無一例外都將是災(zāi)難性的。物理學(xué)同時(shí)也給出了我們?cè)撊绾巫?，或許就可以逃脫滅亡(注意，僅僅是或 許)的一些線索。

我們對(duì)于宇宙終結(jié)的第一個(gè)線索來自熱力學(xué)，也就是對(duì)熱的研究。熱力學(xué)就像是個(gè)一臉猙獰的物理學(xué)傳道士，沿著街道行走，手上拿著一張大大的海報(bào)，上面寫著：“熱寂就要降臨”(THE HEAT DEATH IS COMING)。

但盡管從名字上聽起來非?？植?，但它的實(shí)際意義并非是說我們將會(huì)被活活燒死，這里的“熱寂”更多指代的是熱力差的消亡。

這聽上去似乎并沒有什么大不了的，但實(shí)際上這樣的前景甚至要比將我們直接燒死更加糟糕。這是因?yàn)槲覀兩钪械膸缀跞魏问挛锒夹枰鲑囉谀撤N程度溫差的存在，不管是直接的還是間接的。

舉例來說，你的小汽車之所以能夠在路上開動(dòng)，這是因?yàn)槟愕能囎拥囊鎯?nèi)部溫度要比外部更高。你使用的家用計(jì)算機(jī)需要依賴你家附近的發(fā)電廠提供能源，而那座電 廠的工作基礎(chǔ)可能是燒水使之沸騰并用水蒸氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組。另外，你需要吃東西來維持生命，而你之所以會(huì)有食物可吃，還要感謝太陽與宇宙其他區(qū)域之間存在的溫度差。

然而，一旦宇宙抵達(dá)熱寂狀態(tài)，宇宙中任何區(qū)域，一切事物都將是同一個(gè)溫度。這就意味著宇宙中任何“有趣”的事物都將不復(fù)存在。

所有的恒星都將死亡，幾乎所有的物質(zhì)都已經(jīng)衰變分解，最終整個(gè)宇宙中將只剩下稀疏分布的均勻的粒子與輻射“湯”。甚至連這“宇宙湯”中的能量也將最終隨著宇宙的膨脹而被徹底稀釋掉，使其溫度降到只比絕對(duì)零度超出一點(diǎn)點(diǎn)的水平上——就在這“大凍結(jié)”(Big Freeze)中，整個(gè)宇宙陷入一片死寂：均勻而徹底的寒冷，死寂，空曠。

實(shí)際上，在19世紀(jì)初物理學(xué)家們最初發(fā)展出熱力學(xué)理論時(shí)，人們?cè)?jīng)一度認(rèn)為這樣的“熱寂”理論似乎就是我們的宇宙唯一確定的宿命。但在大約100年前，愛因斯坦提出的廣義相對(duì)論卻指出，宇宙將面臨遠(yuǎn)比這更加狂暴的命運(yùn)。

或許存在一種能級(jí)更低的新形式的“真空”。如果這樣的情況的確存在，那么對(duì)于我們絕對(duì)不是什么好消息

“大凍結(jié)”還是“大塌縮”？

相對(duì)論指出物質(zhì)和能量會(huì)彎曲時(shí)空。這種“時(shí)空”與“質(zhì)能”之間的關(guān)系就像是舞臺(tái)與在它上面表演的演員，只是在這里舞臺(tái)延伸到了整個(gè)宇宙。而根據(jù)愛因斯坦的想法，宇宙中的物質(zhì)將決定宇宙本身的最終命運(yùn)。

相對(duì)論預(yù)言，作為一個(gè)整體，宇宙必定正處于膨脹或收縮的狀態(tài)下，而不可能保持相同大小。愛因斯坦是在1917年意識(shí)到這一點(diǎn)的，在當(dāng)時(shí)他完全無法接受這樣的結(jié)果，以至于認(rèn)為一定是自己的理論哪里出錯(cuò)了。

隨后在1929年，美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙的確正在膨脹的證據(jù)。獲悉這一情況之后，愛因斯坦改變了自己的觀點(diǎn)，并將自己此前對(duì)靜態(tài)宇宙理論的堅(jiān)持稱為“我職業(yè)生涯中最大的錯(cuò)誤”。

那 么如果宇宙的確正處于膨脹之中，那么在此之前宇宙一定要比現(xiàn)在更小。這一想法催生了宇宙大爆炸學(xué)說的出現(xiàn)。該理論認(rèn)為宇宙最初是從某種極端微小的開端肇始 的，隨后發(fā)生了難以置信的快速膨脹。甚至在今天我們?nèi)匀荒軌蛟谖⒉úǘ蔚谋尘拜椛渲心慷糜钪娲蟊粝碌摹坝鄷煛保@是一種均勻的電磁波信號(hào)，分布在宇宙 的所有方向上。

于是，我們所在宇宙的命運(yùn)完全取決于一個(gè)非常簡單的問題的答案：宇宙將會(huì)繼續(xù)膨脹嗎？這種膨脹有多快？

對(duì)于一個(gè)包含大量常規(guī)“充填物”的宇宙，如物質(zhì)和光，那么這個(gè)問題的答案就取決于這些“充填物”的量有多少。更多的“充填物”就意味著更加強(qiáng)大的引力，而這會(huì)將一切“往回拉”，從而導(dǎo)致宇宙的膨脹減速。

只要這些“充填物”的量沒有多到超過某個(gè)臨界點(diǎn)，那么我們宇宙將會(huì)繼續(xù)膨脹，并最終抵達(dá)熱寂狀態(tài)，在“大凍結(jié)”(Big Freeze)中迎來死亡。

但如果宇宙中“充填物”的數(shù)量超過了臨界值水平，那么宇宙的膨脹就將不斷減速并最后停滯。隨后，宇宙開始出現(xiàn)收縮，變得越來越小，溫度不斷上升，密度不斷加大。最終，宇宙迎來終極壓縮的命運(yùn)——與大爆炸的情景相反，這種情況被人們稱作“大塌縮”(Big Crunch)。

在20世紀(jì)的大部分時(shí)間里，天體物理學(xué)家們無法判斷這兩種可能情景中究竟哪一種才是真實(shí)情況。我們究竟將迎來何種終極命運(yùn)？“大凍結(jié)”還是“大塌縮”？冰還是火？

于是他們決定開展一次宇宙大調(diào)查，目的是查明宇宙中究竟含有多少“充填物”。這項(xiàng)研究的結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)我們宇宙中“充填物”的量奇怪的恰好位于臨界點(diǎn)的附近，這就讓我們宇宙的未來命運(yùn)變得捉摸不定。