從生到死，宇宙走過五個(gè)時(shí)代

或晶

我們的宇宙未來會(huì)怎樣，在很大程度上，取決于對(duì)質(zhì)子是否會(huì)衰變這個(gè)問題的回答。物理學(xué)家弗雷德·亞當(dāng)斯和天文學(xué)家格雷格·勞克林在假設(shè)質(zhì)子會(huì)衰變的基礎(chǔ)上，將宇宙按時(shí)間劃分為了五個(gè)階段，它們分別是：

原始時(shí)代（- 5 0 < n < 5）、恒星時(shí)代（6 < n < 1 4）、退化時(shí)代（1 5 < n < 3 9）、黑洞時(shí)代（4 0 < n < 1 0 0）和黑暗時(shí)代（n>100）。其中，n表示宇宙學(xué)的10年，即大爆炸后的10n年。

原始時(shí)代

我們的宇宙誕生于一個(gè)奇點(diǎn)。在10-50秒之后，宇宙與生俱來的、最初的“超力量”一分為四，產(chǎn)生了四股力量——引力、強(qiáng)核力、弱核力和電磁力。這就是“宇宙大爆炸”。

在誕生之初，宇宙中充滿了高能量輻射，別無他物。這是宇宙混沌、原始時(shí)代。宇宙微波背景輻射就來自大爆炸之后的38萬年，在當(dāng)時(shí)的超高溫下，中性原子根本無法形成。

很久之后，隨著宇宙逐漸冷卻，最簡(jiǎn)單的原子——?dú)浜秃ら_始形成，彌漫于整個(gè)宇宙空間，這是組成恒星的原材料。

時(shí)空一直在膨脹，不斷擴(kuò)大地盤，同時(shí)也一直在冷卻，一些分子云開始坍塌，直到它形成有史以來的第一批恒星。

雖然不斷冷卻，但對(duì)于生命來說，那仍然是一個(gè)高熱的時(shí)代，同時(shí)，宇宙還還沒有鍛造出碳、硅這樣的重元素，生命還無法生成并存在。

恒星時(shí)代

我們現(xiàn)在所處的時(shí)代。

當(dāng)宇宙進(jìn)入恒星時(shí)代，炙熱的氫氣云被壓縮成了圓形的、明亮的恒星，這是宇宙中的第一代恒星。大爆炸后，宇宙最先產(chǎn)生的只有三種元素：氫、氦以及微量的鋰，第一代恒星可能就是僅由這些元素組成的。

這些龐大恒星的質(zhì)量比太陽大了100倍，甚至更多，不過它們的壽命很短。相較于太陽100億年的預(yù)估生命，這些恒星誕生大約100萬年之后就爆炸了，并且以超新星爆發(fā)這種非常壯麗的方式結(jié)束生命。

超新星爆發(fā)都極其明亮，過程中所突發(fā)的電磁輻射經(jīng)常能夠照亮其所在的整個(gè)星系，并可持續(xù)幾周至幾個(gè)月才會(huì)逐漸衰減至不可見。在這段期間內(nèi)一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。

在這個(gè)過程中，核聚變反應(yīng)產(chǎn)生了較重的元素，包括碳、氧和氮，這些元素在恒星爆炸時(shí)被釋放到宇宙中，融入到第二代恒星里，然后又融入到包含太陽在內(nèi)的第三代恒星，后來更形成了行星，甚至是人類。

我們的太陽已經(jīng)是第三代恒星了，太陽的壽命可以達(dá)到100億年之久，也有了更豐富的元素，這一切為生命的誕生做好了必要的準(zhǔn)備。

隨著太陽的成熟，其溫度比它早期高了30%。隨著其年齡的進(jìn)一步增長(zhǎng)，它的熱量在繼續(xù)增加。太陽形成后的10多億年，地球上產(chǎn)生了生命。50億年后的今天，太陽已經(jīng)是一顆穩(wěn)定的中年恒星了。

隨著時(shí)間繼續(xù)流逝，最終，我們的地球會(huì)被太陽熔化，那時(shí)地球的表面大部分將會(huì)是灼熱的熔巖。那時(shí)的太陽將是一個(gè)真正的紅色巨人，并保持這種狀態(tài)7億年左右，但最終，引力也會(huì)決定它的命運(yùn)——它將不斷冷卻，并在最后變成一顆白矮星。

因?yàn)榘装堑馁|(zhì)量只有現(xiàn)在太陽質(zhì)量的55%。所以，到那時(shí)，地球繞太陽運(yùn)行的軌道會(huì)越來越遠(yuǎn)（比現(xiàn)在遠(yuǎn)70%左右）。

退化時(shí)代

這個(gè)階段，所有恒星的能量都耗盡了（變成中子星或矮星），整個(gè)宇宙的溫度都極大地降低了。

對(duì)中子星和矮星（包括白矮星、棕矮星、紅矮星等）來說，它們都已經(jīng)沒有什么熱量和光芒了，因此，這個(gè)階段的宇宙是黑暗的、冰冷的，彌漫性氣體到處都是，而且黑洞的數(shù)量在不斷增加。

紅矮星能夠存活數(shù)萬億年，比質(zhì)量更大的白矮星、棕矮星都活得更久，但最終也會(huì)消亡。不過，宇宙學(xué)家測(cè)算，棕矮星之間的碰撞有可能會(huì)形成新的紅矮星——在我們的銀河系中，這樣的稀有恒星，會(huì)形成2～3顆，這真是一個(gè)少得可憐的數(shù)字。

之所以把這個(gè)階段稱為“退化時(shí)代”，是因?yàn)樵谶@個(gè)階段，即使恒星不再坍縮，然而原子核中的質(zhì)子也將繼續(xù)衰變。恒星將像一個(gè)無助的核子，直到該核也輻射到時(shí)空中。所有恒星的命運(yùn)都將是如此，直到最后一個(gè)質(zhì)子發(fā)生衰變，退化時(shí)代就結(jié)束了。

黑洞時(shí)代

黑洞是球形的，對(duì)所有物質(zhì)都具有威脅性，是強(qiáng)大引力的代表，也是此時(shí)宇宙中剩下的唯一的能源。

黑洞能統(tǒng)治宇宙多長(zhǎng)的時(shí)間，取決于它們的大小。最小的黑洞壽命跟我們的太陽系一樣長(zhǎng)，而跟銀河星系團(tuán)一樣大小的黑洞壽命則有10 117年。

這個(gè)階段的宇宙，就像一場(chǎng)大火洗劫過后的森林，僅有燃燒過后剩下的斑斑黑跡。曾經(jīng)充滿活力的星系，此時(shí)只剩下黑洞。

黑暗時(shí)代

更加遙遠(yuǎn)的未來，僅剩下非常分散的物質(zhì)，宇宙的活動(dòng)已急劇減少。它的能量水平很低，時(shí)空的廣袤令人難以想象。

在這個(gè)時(shí)代，黑洞因?yàn)榛艚疠椛涠家呀?jīng)消失殆盡了（如果質(zhì)子會(huì)發(fā)生衰變，那么所有由質(zhì)子構(gòu)成的物質(zhì)都會(huì)解體）。宇宙中只有光子、中微子、電子和正電子等在到處游蕩。

由于背景輻射密度的擴(kuò)散，光子將跨越數(shù)10萬億光年。在時(shí)空中漂流的電子和正電子會(huì)相遇，偶爾會(huì)形成正電子原子。然而，這些晚期形成的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，它們組成的粒子最終都會(huì)湮滅。其它低強(qiáng)度的湮滅事件也會(huì)發(fā)生，盡管十分緩慢。

如果說宇宙在它的過去是揮霍無度的，那么，此時(shí)的它過著相對(duì)保守和低調(diào)的生活。

然而，有趣的是，黑暗時(shí)代與原始時(shí)代之間似乎存在一種奇怪的平行關(guān)系。（這是否意味著有一個(gè)新的宇宙即將開始？）此時(shí)的宇宙與年齡不到10 0萬年的宇宙之間，雖然時(shí)間相隔甚遠(yuǎn)，卻有個(gè)共同點(diǎn)，那就是沒有任何恒星出現(xiàn)。