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如果宇宙在50億年後消亡,時間會停止嗎?

“壹般意義上,比如A事件發生了兩次,B事件發生了四次,那麽B事件發生的概率是A的兩倍,但在這裏這些理論完全站不住腳,事情發生的次數是無限的,不是兩四次那麽簡單。”塔夫茨大學的肯·奧盧姆解釋了這壹點。“但如果真的是所謂的無限次,那麽全宇宙應該有很多人能中彩票。那我們為什麽還認為彩票中獎是不可能的呢?”在他們的最新研究中,加州大學物理學家拉斐爾·布索和他的同事寫道。

於是物理學家用壹種叫做幾何臨界點的數學方法繞過上述問題,在多元宇宙中選擇壹個有限的區域,然後在這個有限的樣本上計算概率。“當妳用臨界點方法作為數學工具來預測的時候,這個方法本身就預測了時間什麽時候會停止。換句話說,當用臨界點方法計算永恒膨脹中的概率時,就意味著臨界本身和時間的停止成為必然。”

宇宙是沸騰的鍋裏的壹個泡泡。

布索認為,永恒的擴張是壹個堅實的概念。很多理論的底層科學假設,比如愛因斯坦的相對論,看似無關緊要,卻很難找到其他任何理論來替代。事實上,很多物理學家認為永恒膨脹是膨脹理論的自然延伸,解決了原有大爆炸理論的壹些問題。

根據早期大爆炸理論的模型,物質群朝著廣闊的宇宙向兩個相反的方向運動。在宇宙目前的膨脹速度下,宇宙的整體形狀已經隨時間彎曲,在宇宙創造的早期,都充滿了壹些重而穩定的粒子——磁單極子。但根據近幾年的輻射觀測,早期宇宙與現在差別不大,是扁平的,由磁單極子構成。現在的標準膨脹理論解釋說,宇宙在形成初期經歷了壹段快速膨脹期,之後趨於穩定,創造了我們現在看到的扁平統壹的宇宙。

膨脹理論的下壹步是永恒的膨脹,可以用壹個很好的比喻來解釋。爆炸理論就像壹鍋沸水,我們宇宙的起源就相當於鍋底壹個氣泡的形成過程。這個理論證明了其他氣泡的存在,但是燒水的時候,不能只得到壹個氣泡。

時間戛然而止?

上面這個關於多元宇宙概率的問題也說明了永恒膨脹理論並不完美。如果我們真的要計算多元宇宙中事情發生的概率,那麽壹定存在臨界點,而這些臨界點就意味著這些宇宙有盡頭。根據用來計算臨界點的公式,壹個已經存在了6543.8+037億年的宇宙將

50億年後會達到臨界點,也就是所謂的終點。可能很多人會覺得

用數學工具來分析現實世界的事件是非常不靠譜的。其實這個先例在物理領域早就有了。比如從數學的角度來說,誇克粒子可以解釋原子核內原子之間的強引力,但是現在

在現實世界中,它可以解釋亞原子粒子,壹種在原子加速器中發現的新粒子。“很長壹段時間以來,人們壹直認為誇克粒子是壹種很好的計算工具。雖然他們不是很相信,但是現在很多人都承認誇克粒子是真正的基本粒子。”

以此類推,如果理論家相信永恒的膨脹,他們也應該相信臨界不僅是計算概率的有效工具,也許它們是真實的,可以預言時間的終結。然而,目前尚不清楚真實世界的邊界是什麽,當最終時間停止時,它將采取什麽形式。唯壹可以確定的是,如果時間停止,會在壹瞬間出乎意料。即使人們能看到臨界的發生,從地球上也看不到。

科學家推測,現在已經45.7億歲的太陽將在50億年後到達生命的盡頭,屆時它將燃盡核心的燃料,外層氣體將會脫落,膨脹成壹顆紅巨星,最終成為壹個行星狀星雲。那時地球上生命的命運是未知的,少數科學家認為地球上的生命可以在太陽滅亡後存活下來。

時間停止是不可避免的

然而,澳大利亞國立大學的Lineweaver認為計算永恒多元宇宙的概率是值得懷疑的,他不認為預測現實世界的截斷是最終的解決方案。“我從未排除任何可能性,但在這個問題上,我會質疑這些假設(在永恒膨脹理論中)。沒有人知道為什麽(永恒膨脹理論)是錯的,就像沒有人知道為什麽時間會停止壹樣。”

除了膨脹理論,物理學中還有很多關於宇宙將如何終結的理論。例如,地球會扭曲、膨脹和收縮成壹個黑洞。還有熱沈默理論,說宇宙會壹直膨脹,直到達到熱平衡狀態,然後什麽都不會改變。如果永恒膨脹理論是正確的,那麽即使我們的宇宙不復存在,整個多元宇宙也會繼續膨脹。無論哪種假設聽起來更合理,人們都不必過於擔心。畢竟我們的宇宙滅亡還需要50億年,我們還需要很長的時間來驗證哪個理論是對的。