宇宙是怎樣毀滅的

摘要：首次提出了宇宙中所有星體上所有物質(zhì)實(shí)體的所有元素衰變?yōu)殍F元素，是宇宙毀滅的觀念。首次提出了宇宙中所有的星系、所有的星體都分布在一個(gè)平面上的觀念。

關(guān)鍵詞：核聚變;核裂變;衰變;半衰期

前面在《星系的演變過程》中，對于宇宙是怎樣毀滅的一筆帶過，這里作一個(gè)詳細(xì)的敘述。

我們說過，宇宙是由無限星體和星系組成的無限多維度空間，所有星體都是空心球，其重力和排開周圍的暗物質(zhì)所受到的浮力相等，所以，星體可以懸浮于空中，維持本星系的平衡運(yùn)行，以及整個(gè)宇宙的平衡運(yùn)行。

有人可能要問，茫茫宇宙，浩瀚星空，星體的重力指向何方？

我們知道，宇宙運(yùn)行的條件是對稱與平衡，因此，所有星系都可能處于一個(gè)平面上，因?yàn)椋途S度空間環(huán)繞其中心旋轉(zhuǎn)，組成高維度空間，并且，這樣的迭代是無限的，因此，無限多維度空間，即宇宙的所有星系都處于同一個(gè)平面上，每個(gè)恒星的重力都是指向本星系的中心，每個(gè)行星和衛(wèi)星的重力都是指向所環(huán)繞的星體，即使宇宙不在同一個(gè)平面上，也是如此。而星體受到的浮力，總是與所受重力的方向相反的，因?yàn)樾求w排開周圍暗物質(zhì)的重力的方向和星體所受重力的方向是相同的，又因?yàn)樾求w的重力就是其排開暗物質(zhì)的重力，星體的重力和浮力，大小相等，方向相反，無論其運(yùn)行軌跡多么繁復(fù)，總是與本星系的其他星體保持平衡運(yùn)行，與其他維度的星系保持平衡運(yùn)行，永遠(yuǎn)穩(wěn)定地懸浮于空中。

而這種平衡條件一旦破壞，即星體受到的浮力不再等于其重力，星系就會(huì)瞬間坍塌，隨之而來的是，整個(gè)宇宙就會(huì)瞬間坍塌。

星體的這種平衡條件會(huì)打破嗎？

答案是肯定的，因?yàn)槲镔|(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，發(fā)展的，變化的，不是一成不變的。

這種平衡條件是怎樣打破的呢？

在古代，不論是東方還是西方，都有無數(shù)的人一輩子都在苦苦地迷戀著“點(diǎn)石成金”之術(shù)，他們希望能把普通的礦石變成黃金，并為此付出了難以言表的代價(jià)，結(jié)果當(dāng)然是徒勞無功、望洋興嘆了，因?yàn)樗麄兏静恢?，一種物質(zhì)要想變成另一種物質(zhì)，必須是原子核發(fā)生了變化才行。不過，類似于“點(diǎn)石成金”的事情，在自然界中所有物質(zhì)實(shí)體的所有元素中，卻一直都在默默地進(jìn)行著，這就是元素的“衰變”。

我們知道，自然界的物質(zhì)都是由不同的元素構(gòu)成的，元素會(huì)發(fā)生衰變，原子序數(shù)大的會(huì)發(fā)生核裂變反應(yīng)，裂變成序數(shù)較小的元素，同時(shí)放出能量;原子序數(shù)小的會(huì)發(fā)生核聚變反應(yīng)，聚變成序數(shù)較大的元素，同時(shí)放出能量。并且，這兩種情況都是連續(xù)的，即裂變生成的元素，在放出能量的作用下，可以繼續(xù)裂變;聚變生成的元素，在放出能量的作用下，可以繼續(xù)聚變。不過，核聚變反應(yīng)與核裂變反應(yīng)是不可能無限進(jìn)行下去的，核聚變反應(yīng)，隨著原子序數(shù)的不斷增加，會(huì)變得越來越困難;核裂變反應(yīng)也一樣，隨著原子序數(shù)的不斷減少，也會(huì)變得越來越困難。兩者之間有一個(gè)臨界值，這個(gè)臨界值就是鐵元素。

當(dāng)核裂變或者核聚變反應(yīng)進(jìn)行到鐵元素的時(shí)候，反應(yīng)也就停止了，因?yàn)殍F元素如果發(fā)生聚變或者裂變就再也不能釋放能量了，反而要從外界汲取能量，沒有能量的推動(dòng)，裂變和聚變反應(yīng)當(dāng)然就無法進(jìn)行下去了。

在自然界天然存在的元素中，有一些能自動(dòng)發(fā)生衰變，并放出能量，這些元素統(tǒng)稱為放射性元素或放射性物質(zhì)。

原子核是一個(gè)量子體系，核衰變是原子核自發(fā)產(chǎn)生的變化，它是一個(gè)量子躍遷過程，它服從量子統(tǒng)計(jì)規(guī)律。對任何一個(gè)放射性元素，它發(fā)生衰變的精確時(shí)刻是不能預(yù)知的，但作為一個(gè)整體，衰變的規(guī)律十分明確。若在DT時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生核衰變的數(shù)目為DN，它必定正比于當(dāng)時(shí)存在的原子核數(shù)目N，顯然也正比于時(shí)間間隔DT。衰變不受任何條件的影響，它是物質(zhì)特有的性質(zhì)。

放射性元素在衰變過程中，該元素的原子核數(shù)目會(huì)逐漸減少，衰變至只剩下原來質(zhì)量一半所需的時(shí)間稱為該元素的半衰期。每種放射性元素都有其特定的半衰期，由幾微秒到幾百萬年不等。

衰變是微觀世界里原子核的行為，而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個(gè)的微觀世界是不可預(yù)測的”，即對于一個(gè)特定的原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它將何時(shí)發(fā)生衰變。然而，量子理論可以對大量原子核的行為做出統(tǒng)計(jì)預(yù)測。放射性元素的半衰期，描述的就是這樣的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)及核外部條件都沒有關(guān)系。一種放射性元素，不管它是以單質(zhì)的形式存在，還是與其他元素形成化合物，或者對它施加壓力、提高溫度，都不能改變它的半衰期。這是因?yàn)閴毫?、溫度和與其他元素的結(jié)合等，都不會(huì)影響原子核的結(jié)構(gòu)。

所以，任何物質(zhì)實(shí)體里的任何元素，都會(huì)各自按照自己的半衰期，自行衰變，宏觀上，絲毫不受其物理和化學(xué)的組成和結(jié)構(gòu)的任何影響。

通常衰變所產(chǎn)生的產(chǎn)物同樣具有放射性，因此會(huì)有一連串的衰變過程，直至該原子衰變成另一穩(wěn)定的原子。

理論上，在遙遠(yuǎn)未來的某一時(shí)刻，宇宙中的所有元素，有可能都會(huì)轉(zhuǎn)變成鐵元素，準(zhǔn)確的說是鐵56。

熱力學(xué)第二定律表明，作為孤立系統(tǒng)的宇宙，它的熵始終在增加，即混亂度會(huì)越來越高，有用能會(huì)越來越少，這就是熵增原理。基于這種原理，宇宙中的總熵終有一天會(huì)達(dá)到最大值，宇宙萬物處于熱平衡，這就是宇宙的最終結(jié)局——熱寂。

在宇宙演化到熱寂結(jié)局的過程中，宇宙中的所有元素都將會(huì)轉(zhuǎn)化為鐵元素。因?yàn)樵谶@些元素中，鐵56的比結(jié)合能最大，原子核最為穩(wěn)定，熵值最大。

因此，在量子隧穿效應(yīng)的作用下，比鐵輕的元素會(huì)發(fā)生核聚變形成鐵56，比鐵重的元素會(huì)發(fā)生核裂變形成鐵56，所以宇宙中所有元素最終都會(huì)轉(zhuǎn)變成鐵56，使得宇宙的熵達(dá)到極大值。

就是說，我們的宇宙的所有星體都在慢慢地發(fā)生著鐵化，那么在所有星體上的所有物質(zhì)實(shí)體的所有元素鐵化的同時(shí)，還有什么變化呢？

根據(jù)四大守恒定律，質(zhì)量是不會(huì)變化的，再根據(jù)牛頓定律，重量也不會(huì)變化，這樣質(zhì)量比鐵小的元素，鐵化后，體積會(huì)減小;質(zhì)量比鐵重的元素，鐵化后，體積會(huì)增大，任何星體都是這樣的。只要有一個(gè)星體，鐵化的結(jié)果，體積減小和增加的抵消平衡破壞，所在星系的運(yùn)行平衡就會(huì)破壞，瞬間，該星系坍塌，隨之而來的是，整個(gè)宇宙坍塌。舊的宇宙毀滅了，新的宇宙又誕生了。

可見，宇宙和世界萬物一樣，都會(huì)遵循辯證唯物主義的運(yùn)動(dòng)、發(fā)展和變化的規(guī)律，是生生息息、循環(huán)往復(fù)、綿延不已的。

參考文獻(xiàn)：

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[3]辭海編輯委員會(huì).辭海[K].上海辭書出版社，1999.

作者簡介：劉海軍（1965—），男，山西昔陽人，高級工程師，1986年廣州華南理工大學(xué)化學(xué)系畢業(yè)后分配到山西省化工研究所工作至今，山西省化工研究所對外交流部科室，從事橡塑助劑英語編譯。