熵增定律告诉我们,宇宙终将湮灭,人类能够摆脱宿命吗?
熵增定律告诉我们,宇宙终将湮灭,人类能够摆脱宿命吗?
138亿年前,一个神秘的奇点发生了大爆炸,大爆炸带来了时间,空间,基本物质,这些东西组成了早期的宇宙。宇宙诞生之后并没有停止下来,而是继续快速膨胀,在膨胀的过程中,宇宙不断冷却,物质的演化也在同步进行。
随着时间的推移,宇宙的演化越来越完善,恒星,行星,星系等不断出现。整个宇宙空间变得越来越精彩,在众多宇宙演化出现的事物中,生命的诞生无疑是最神奇不可思议的,而地球非常有幸地成为了生命星球,这是宇宙的恩赐。
如果说生命的诞生是宇宙神奇的一种现象,那么生命通过漫长的进化演化最终诞生智慧生命,更是让我们感到不可思议。要知道,智慧生命一旦诞生,那么很快就会形成文明,文明通过发展最后会走上科技的道路。
而科技又可以探索宇宙的那么奥秘,为什么宇宙会诞生,会有时空的演化,会有各种神奇现象的出现?这一切其实都离不开科学,科学是凌驾于宇宙之上的神圣事物,通过挖掘了解科学,我们就可以揭开宇宙的一切谜团,并最终成为宇宙之神。
人类在走进科技时代之后,自然也走上了科学探索的道路,在探索的过程中,一个个宇宙科学被我们发现并应用到现实中为人类服务。对于科学家来说,能够发现这些宇宙中存在的各种科学理论,无疑是非常高兴的事情,可是有一个科学定律的发现却让科学家怎么也高兴不起来。
这个科学定律就是热力学第二定律,也就是我们所知道的熵增定律。熵增定律描述的是一个系统的混乱程度,它告诉我们任何事物从诞生的那一刻起,熵值就会从零开始不断增加,并且这个过程不可逆。
随着熵值的不断增加,系统会由原来的稳定变得越来越混乱,最后走向湮灭。熵增定律可以解释几乎所有的宇宙轮回现象,比如生命有生老病死,也是熵增的结果,恒星有起点和终点,最后会演化为其他的天体,同样也是熵增定律的结果。
熵增定律还告诉我们,宇宙终将湮灭,走向毁灭进入下一个轮回。这样的一个结果对于人类来说无疑是一个沉重的打击。在很多人看来,人类是宇宙独一无二的智慧生命,是宇宙的一个奇迹。
人类掌握了强大的科学力量,有科技的帮助下,人类文明会一直持续下去,直到永远。人类文明不断发展的终极梦想就是能够实现永恒,可是现在熵增定律告诉我们,长生不老,永生是不可能的事情,即使是宇宙也会随着熵增越来越混乱,最后走向湮灭。
宇宙都毁灭了,人类还能够存在吗?即使是看到了这样的一个最终结局,可是很多的朋友还是期望着人类能够走出一条不一样的道路,能够在宇宙湮灭的时候生存下来,那么人类能够摆脱跟宇宙一样的宿命吗?
在回答这个问题之前,我们先来看下为什么宇宙无法永恒?熵增定律告诉了我们的宇宙的最终结局是湮灭,那么宇宙要如何一步步走向这个结局?其实从宇宙膨胀我们就可以看出它的结局,现在科学理论认为宇宙起源于奇点大爆炸。
奇点是一个质量大到无限,体积小到无限的时空能量点。我们可以将它想象成一个聚合了巨大能量的粒子。这个粒子在138亿年前突然发生了大爆炸,其中的能量被释放了再来,这个时候刚刚诞生的宇宙温度是非常高的,高到了极致。
爱因斯坦的质能方程式告诉我们,质量和能量是物质的两种形态,它们本质上没有任何区别。当温度超过某个极限的时候,物质是以能量的形式存在,就比如奇点中的庞大能量。而当温度降到某个极限之下的时候,能量的形成就无法保持了,这个时候就会以质量的形式存在。
奇点大爆炸之后,宇宙空间出现了,这个时候温度虽然还非常高,可是已经降到了某个极限之下。这个时候奇点释放出的大量能量就转化为质量,以氢,氦等基本元素的形式不断出现在宇宙空间。
宇宙自诞生的那一天起,并没有一直保持固定的大小,而是从诞生的那一刻起就在快速膨胀,平均膨胀速度越越了光速。随着宇宙的不断膨胀,温度在不断下降,更多的基本粒子不断从能量状态转化为质量。而随着宇宙诞生的还有四大基本力,其中引力在宇宙的演化中发挥了重要的作用。
那么宇宙为什么会有最终的湮灭,其实跟它的膨胀有很大的关系。我们要明白一个道理:任何形式的膨胀都是需要能量的,一个气球要不断膨胀,需要外界源源不断向其内部吹入气体能量。
宇宙要不断膨胀,自然也需要能量的支持,那么这个能量是哪里来的?在多元宇宙论没有被证实之前,宇宙就是唯一的,我们的宇宙是一个封闭的系统,这个系统内一切的运行所需要的能量都是来源于138亿年前的那个奇点。
能量是守恒的,当基本物质不断演化为各种天体,星系的时候,能量也在不断消耗,当然它们并不是完全消失在宇宙中,而是转化为天体,星系等。宇宙的快速膨胀同样会大量消耗能量,随着能量的不断消耗,宇宙的膨胀也会最终停止下来。
那么仅仅是停止下来就不动了吗?当然没有那么简单,宇宙的演化是一个动态的过程,不会有停止。当它停止不再继续膨胀的时候,也意味着它的向内坍缩也就开始了。整个宇宙空间的能量在宇宙的膨胀演化中不断消耗,没有了能量的支撑,宇宙这个泡泡空间还能够维持吗?答案是否定的。
宇宙空间无法继续保持,这个时候的熵增也达到了一个非常高的程度,真正的宇宙混乱开始了,随着宇宙的不断向内坍缩,天体,星系等不断分解重新转化为基本物质,同时宇宙的温度也在不断升高。当所有的宇宙天体,星系全部消失之后,宇宙的温度再次超越了某个极限,质量再次转化能量,时空消失,奇点再现。
所以,我们现在的这个宇宙其实就是上个宇宙的轮回,那么人类在这样的熵增定律下能够摆脱宇宙一样的命运吗?如果宇宙是唯一的,那么人类不管如何努力,科技有多么的强大,最终也难逃跟宇宙一样湮灭的命运。
可如果宇宙是多元的,我们的宇宙之外还有其他宇宙的存在,那么人类就有希望摆脱最终的湮灭命运。而要从一个宇宙跳跃到另一个宇宙,或许只有目前还在理论猜想中的虫洞才可以做到。虫洞可以连接两个不同的时空,同样也可以连接两个不同的宇宙。
只要人类将科学发展到终点,能够打通另一个宇宙的时空虫洞,那么在宇宙走向最终湮灭之前,我们是可以跳出这片宇宙,前往其他的宇宙生存。当然,人类要摆脱这样的命运,首先要在未来证实多元宇宙的存在,如果多元宇宙最终证实是不存在的,宇宙只有一个,那么人类也只能接受最终的湮灭命运。