《宇宙简史》：关于世界终结的猜想 | 鼓楼新悦

Original 宇宙深处的新宝鼓楼新悦 2022-12-31

按：《宇宙简史》是一本人文科普著作。这是一部大爆炸至今的宇宙史，也是一部人类对宇宙认知的发展史。本书追寻了不同文明解释宇宙万物和人类起源的世界观的演变，重现了地球诞生并孕育出生命的场景，描绘了宇宙过去和未来的浩瀚画卷。

从远古时期，人类就开始追问自己的起源，并探寻可能的终结。人类的好奇心促使我们构建一部关于宇宙、空间甚至是时间的历史。今天呈现给大家的是《宇宙简史》的科普篇，摘自书中一段关于宇宙未来消亡的深沉思考。下一期中，将为大家奉上人文篇。

宇宙消亡的历程

自圣约翰的《启示录》开始，有关世界末日的话题就存在于所有人类编撰的预言之中。尽管没有任何科学基础，但其背后的逻辑无可争议：如果我们眼前的一切的存在起源于某个时点，那么几乎可以肯定的是，将来某一天这一切也终将消亡。

然而，有关世界末日科学作何解释？我们是否能够预测一切如何终结？如果我们接受了大多数专家有关宇宙起源达成的共识，认为宇宙开始于大约138亿年前的大爆炸，那么，关于世界末日是否有另一个共识呢？

答案是相当值得怀疑的。即使我们当时接受了大爆炸理论，宇宙最终的结局可能也是在永恒地、无限地膨胀的同时变得越来越冷；又或者膨胀停止，并且收缩，直到与大爆炸相反的大挤压（将在未来150亿—200亿年之间发生）。再或者，维持静止的状态。

如果我们不接受大爆炸，也还有其他的理论：宇宙的体积在膨胀和收缩之间震荡，在好几十亿年间来来回回呈现周期性变化。又或者平行的多重宇宙论，平行宇宙之间无法接触；或者静态宇宙中，星系在一些地方产生，却又在另外的地方消失。

这些理论有太多的不确定性，并且所提到的未来仅有理论意义……也许正因为如此，思考人类、地球上的生命以及地球自身的末日才显得更有趣。这些更可以被称为“世界末日”。

地球的最终命运将与太阳息息相关

人类出现的时间相对较短。最早出现的“智猴”距今不过300万或400万年，晚期智人的历史也许还不到十万年，而我们科技人类的历史甚至不到一个世纪。所以很有可能人类至少还能再存活这么久；但仅需要一场全面的核武器战争就将终结地球上的人类，以及大部分动物和植物的生命。

地球和所有生物的确生命有限。如果我们排除发生宇宙大灾难，比如地球和某个流星或者其他彗星相撞的可能性——平均来看，每经过一亿年就会发生此类的灾难；尽管灾难后生物数量骤减，但却总有些能存活下来——地球的最终命运将与太阳息息相关。除非出现如今未知的元素，地球将随着太阳的死亡而灭亡；而这将发生在大约50 亿年之后。

但是对于地球上的生命而言，所剩时日要少许多。我们一起来看看为什么。

太阳这一程序化死亡的第一关键阶段将在“不久”的将来发生， 大约是4 亿年后：到那个时候，太阳比现在的热度增加5%。在地球上的气温也会升高，但另一方面二氧化碳会大量减少，生物多样性也随之降低。至于人类，无疑有可能在那之前已经灭绝，又或者殖民了其他星系的行星，在宇宙中传播了自己的基因。再或者，最有可能的是人类得以借助科技适应地球上逐渐变化的环境。

在大约10亿年之后，太阳的热度将进一步增加；届时地球上的生命可能将完全灭绝：事实上，地球表面可能不再有液态水。自那时起，在太阳剩下的40亿生命周期内，太阳将逐渐增大，炙烤着毫无生机的地球。

最关键的时期是45亿年之后：太阳的体积将变得非常巨大——高温会使它更加膨胀——从地球上看（如果还有人能够看到）占满了整个天空，散发着炽热的红色光芒。地球上的温度将达到一千度，地球会变成巨大的熔岩海洋，空气中布满腐蚀性气体。太阳将成为一颗红巨星，其氢原子正逐渐耗尽。

在大约50亿年后，体积巨大的太阳将吞噬水星和金星。地球和火星将彼此靠近，并因为引力的排斥作用而逐渐远离太阳。同时它们将成为“烧焦”的行星。

最终，氢原子耗尽，太阳开始进行氦核聚变。这个突然的变化将使太阳的体积急剧缩小（氦原子更大的密度弥补了温度），太阳将突然塌缩，并且变得更加炽热。红巨星将变为一颗白矮星。

随着氦原子的聚合，质量更大的元素将会产生，比如碳和氧。太阳将重新开始增大，直到再次成为一颗红巨星：这个过程将需要几亿年。

最后的这几个阶段进展相当快：一旦氦原子耗尽，太阳又将塌缩，变成一颗体积更加小的白矮星，大约是目前太阳体积的1%。但这一次，太阳所剩的质量不足，温度将开始下降。聚变的过程也将停止。太阳逐渐熄灭，变成一颗又冷又暗的恒星，我们称之为褐矮星。

如此的结局才是真正的世界末日。我们所处世界的末日。

《宇宙简史》

［西班牙］曼努埃尔・托阿里亚著

孟凡济吴见青译

中国社会科学出版社

2018年5月面市