宇宙的盡頭可能并不像曾經(jīng)想象的那么遙遠(yuǎn)

對(duì)宇宙終結(jié)的新計(jì)算表明，萬物的終結(jié)將比我們之前的計(jì)算所表明的要早得多。

一旦考慮到宇宙中所有事物發(fā)出的類似霍金的輻射，宇宙的功能端就只有 10⁷⁸幾年后。好吧，所以到那時(shí)人類肯定會(huì)真正死去，這是肯定的——但它比 10 歲要少得多^1,100我們認(rèn)為宇宙已經(jīng)有的年了。

“所以宇宙的最終終結(jié)比預(yù)期的要早得多，”天體物理學(xué)家 Heino Falcke 說荷蘭拉德堡德大學(xué)（Radboud University）的裁決，“但幸運(yùn)的是，這仍然需要很長時(shí)間。

這項(xiàng)工作是對(duì)A 2023 論文，F(xiàn)alcke 和他的同事 Michael Wondrak 和 Walter van Suijlekom 在其中發(fā)現(xiàn)黑洞并不是宇宙中唯一發(fā)出霍金輻射.相反，密度較低的物體也可能以霍金輻射或類似形式逐漸蒸發(fā)。

這有點(diǎn)復(fù)雜，我們在此處更詳細(xì)地介紹如果你需要復(fù)習(xí)一下，但基本的要點(diǎn)是霍金式的輻射——自發(fā)產(chǎn)生的粒子飛走，攜帶一些黑洞的能量 - 可能發(fā)生在不太極端的時(shí)空曲率上。

傳統(tǒng)上，人們認(rèn)為它需要一個(gè)事件視界——黑洞的引力如此強(qiáng)大，以至于即使是光速也不再足以達(dá)到逃逸速度。

然而，該團(tuán)隊(duì)在 2023 年的研究中發(fā)現(xiàn)，它也可能發(fā)生在其他超致密或超大質(zhì)量物體周圍。這意味著根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的模型，中子星和白矮星以及大質(zhì)量星系團(tuán)周圍的空間扭曲也應(yīng)該促進(jìn)蒸發(fā)。

“經(jīng)過很長一段時(shí)間后，這將導(dǎo)致宇宙中的所有東西最終蒸發(fā)，就像黑洞一樣?！?a>Falcke 在 2023 年解釋道.“這不僅改變了我們對(duì)霍金輻射的理解，也改變了我們對(duì)宇宙及其未來的看法?！?/p>

嗯，很明顯的下一個(gè)問題是：這需要多長時(shí)間？因此，團(tuán)隊(duì)埋頭苦干并計(jì)算了這些數(shù)字。

白矮星、中子星和黑洞都屬于同一天體家族。它們是恒星死后剩下的東西;外部材料被噴射，核心坍縮成一個(gè)超致密物體。

質(zhì)量約為太陽 8 倍的恒星會(huì)變成白矮星，其質(zhì)量上限為 1.4 個(gè)太陽。大質(zhì)量恒星之間8 和 30 個(gè)太陽質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)量上限約為 2.3 太陽質(zhì)量的中子星。質(zhì)量超過 30 個(gè)太陽質(zhì)量的恒星成為黑洞。那里也有限制;它們現(xiàn)在不相關(guān)，但您可以如果您愿意，請(qǐng)?jiān)诖颂庨喿x一些相關(guān)信息.

物體的密度越大，它的引力場(chǎng)就越極端。在這三個(gè)天體中，黑洞的密度最高，而白矮星的密度最小。這意味著白矮星需要最長的時(shí)間才能蒸發(fā);白矮星死亡所需的時(shí)間是該團(tuán)隊(duì)衡量宇宙剩余壽命的標(biāo)準(zhǔn)。

由于黑洞具有最高的密度，因此具有最強(qiáng)的引力場(chǎng)，因此該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)它們需要最短的時(shí)間蒸發(fā)。嗯，他們說得對(duì)。需要 10 人⁶⁷到 10⁶⁸數(shù)年后，一個(gè)恒星質(zhì)量黑洞才會(huì)吹響，化為烏有——但令人驚訝的是，中子星需要的時(shí)間差不多。

這有一個(gè)非常有趣的原因?！昂诙礇]有表面，”旺德拉克 說.“它們會(huì)重新吸收一些自身的輻射，從而抑制這個(gè)過程?！?/p>

對(duì)于一顆普通的白矮星，該團(tuán)隊(duì)計(jì)算出的壽命為 10⁷⁸年，對(duì)宇宙中常規(guī)物質(zhì)的壽命設(shè)定了一個(gè)粗略的上限。

然而，宇宙中有些事情需要比白矮星更長的時(shí)間——當(dāng)然，前提是在此期間沒有其他命運(yùn)降臨到他們身上。這需要月亮10⁸⁹年蒸發(fā)。一個(gè)人的身體需要 10⁹⁰年。。。因此，即使我們想長生不老，我們最終也可能會(huì)遇到障礙。

一個(gè)超大質(zhì)量黑洞需要 10⁹⁶年，而暗物質(zhì)吞噬一個(gè)銀河系超星系團(tuán)需要 10¹³⁵年。即使這樣也比 10 個(gè)^1,100-year 生命周期基于以前的估計(jì)壽命白矮星殘骸。

顯然，這些都不會(huì)給我們帶來任何問題。即使人類確實(shí)以某種方式在太陽之死在 50 億年后，我們將不得不以某種方式繼續(xù)存在，其壽命是宇宙當(dāng)前壽命的許多倍。

該團(tuán)隊(duì)希望他們的結(jié)果能幫助我們?cè)诔霭l(fā)之前更好地了解宇宙。而且，至少，我們可能還有時(shí)間。

“通過提出這類問題并查看極端情況，”van Suijlekom 說，“我們想更好地理解這個(gè)理論，也許有一天，我們會(huì)解開霍金輻射的神秘面紗。

該研究已發(fā)表在宇宙學(xué)與天體粒子物理學(xué)雜志.

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