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熱寂
猜想宇宙終極命運的假說(shuō)
熱寂（英語(yǔ)：Heat death of the universe）是猜想宇宙終極命運的一種假說(shuō)。根據熱力學(xué)第二定律，作為一個(gè)“孤立”的系統，宇宙的熵會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的流異而增加，由有序向無(wú)序，當宇宙的熵達到最大值時(shí)，宇宙中的其他有效能量已經(jīng)全數轉化為熱能，所有物質(zhì)溫度達到熱平衡。這種狀態(tài)稱(chēng)為熱寂。這樣的宇宙中再也沒(méi)有任何可以維持運動(dòng)或是生命的能量存在。
基本信息
| 中文名 | 熱寂 |
| 外文名 | The heat death |
| 類(lèi)型 | 宇宙終極命運的一種假說(shuō) |
| 提出者 | 威廉·湯姆森（William Thomson） |
| 提出時(shí)間 | 1850年 |
| 改進(jìn)者 | 赫爾曼·馮·亥姆霍茲和威廉·朗肯 |
| 根據 |
收起
發(fā)展歷史
熱寂理論起源于十九世紀物理學(xué)家對熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律對宇宙進(jìn)程的影響的研究，特別是威廉·湯姆森在1851年對當時(shí)的一個(gè)動(dòng)態(tài)熱力學(xué)理論（Theory of Heat）實(shí)驗做出了如下描述：“熱量并非一種物質(zhì)，然而是機械作用的一種動(dòng)態(tài)形式，我們認識到機械功與熱量之間必須是相關(guān)的，就如同因與果”隨后，熱寂理論又由赫爾曼·馮·亥姆霍茲和威廉·蘭金加以發(fā)展。
理論不足
時(shí)間表
由于宇宙熱寂說(shuō)僅僅是一種可能的猜想，并沒(méi)有任何事實(shí)證據支持該學(xué)說(shuō)的正確性，所以以下內容僅為在假設該學(xué)說(shuō)成立基礎下的假說(shuō)。
可能的分歧之一
一半質(zhì)子完成衰變：10^36年
根據某些理論認為質(zhì)子會(huì )衰變，而半衰期（10^36年）的估計是正確的話(huà)，屆時(shí)，宇宙中大約一半的物質(zhì)已經(jīng)通過(guò)質(zhì)子衰變形式轉化為伽馬射線(xiàn)和輕子。
全部質(zhì)子完成衰變：10^40年
這時(shí)，所有的質(zhì)子都已完成衰變。事實(shí)上在這種情況下，宇宙中所有的物質(zhì)只能兩種形式存在：黑洞或是輕子。
黑洞占主導地位：10^40年
黑洞崩潰：10^100年
除了少量黑洞以外，絕大部分的黑洞都已蒸發(fā)完畢。現在，所有組成恒星和星系的物質(zhì)都衰變?yōu)楣庾雍洼p子.
宇宙的終極命運
最后的黑洞蒸發(fā)完畢：10^150年
所有殘余的黑洞都已完全蒸發(fā)：首先是低質(zhì)量的黑洞，最后是超大質(zhì)量黑洞，現在宇宙中所有的物質(zhì)都已衰變?yōu)楣庾雍洼p子。
宇宙達到最低能量狀態(tài)：10^1000年及以后
現在，宇宙已經(jīng)進(jìn)入低能狀態(tài)，目前尚不清楚在這之后會(huì )發(fā)生什么。一種假設是宇宙很可能會(huì )永遠停留在這種狀態(tài)，進(jìn)入真正意義上的熱寂狀態(tài)。意味著(zhù)量子事件將會(huì )取代其他的微觀(guān)活動(dòng)成為宇宙的主宰。
可能分歧之三
以較新的觀(guān)測所知宇宙常數，和以質(zhì)子壽命無(wú)限為前提假設，有強大的暗能量不斷加速，這樣宇宙的整體熵極大，所以微觀(guān)物質(zhì)很少改變，但長(cháng)遠來(lái)說(shuō)宏觀(guān)物體難以保持現狀。這仍然屬于熱寂的結論之一。這樣的宇宙的預期壽命遠較其他假設為短，估計約僅余數百億年（某些人認為僅一百多億年）便會(huì )崩潰而不適合維持生物的存活。
宇宙的終極命運
因為發(fā)光體不存在，只有高質(zhì)量的暗物質(zhì)，除人為光源外完全黑暗。但此情形下很難一直持續下去，比上一種模型更可能因為零點(diǎn)能作用產(chǎn)生大撕裂（英語(yǔ)：Big Rip），甚至產(chǎn)生新的宇宙大爆炸。
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