什么是熵增定律?科学家:它能决定宇宙的命运,人类也受支配
夜晚的星星,有些从太阳系还是一片尘埃时就存在于宇宙中了,有些哪怕等到50亿年后,太阳熄灭了它们都不会熄灭。 地球上的人总是把太阳当作永恒的象征,并且把太阳这一类天体也冠以了恒星的名号,仿佛它们就是宇宙中永恒的存在,但随着科学的进步,人们开始逐渐明白,包括太阳在内,宇宙中没有什么东西是永恒的。 甚至连宇宙本身,也是一个有寿命的存在目前的宇宙学理论认为,我们的宇宙起源于138.2亿年前的一次大爆炸,当时没有时间也没有空间,在人类大脑根本无法想象出画面的那个“存在”中,只有一个奇点,且这一速度在距离地球145亿光年外的地方正式超过光速,也就是说,145亿光年之外的星系退行速度已经超过了光速,人类永远看不见它们。 但不要忘了,宇宙也并非永恒的存在物理学家是最先意识到宇宙拥有生命极限的人,因为在研究永动机的路上,热力学中出现了熵增定律,通俗来说就是在一个封闭的系统内,系统的混乱程度总是会不断上升的,而永远不可能自发下降。 因此一间屋子没人打扫就只能落灰,而不会自动变得越来越干净,同理,一个已经碎了的杯子也不可能自发再还原成杯子的模样。 把上面这两个例子代入宇宙后不难发现:太阳总有一天会熄灭,黑洞在漫长的时间过后也会蒸发殆尽,虽然现在还有新的恒星在不断诞生,但宇宙中的物质总量归根结底也是有限的,恒星不可能无限产生,因此总有一天,在熵增定律的影响下,宇宙中所有的恒星都会熄灭,宇宙将变成一片死寂。 从微观上来看宇宙中所有物质都由微小粒子组成,这些粒子在一刻不停地做着无规则运动,运动速度越快,物质温度越高,但同时也代表着内部粒子运动的无序度越高,原本熵值较低的凉水已经升高了,内部的无序度也增大了。 再进一步探究熵增的本质:在一个封闭系统中,事物只会自发地从低熵向高熵行进,且过程不可逆,而我们的宇宙就是最大的封闭系统,因为目前没有任何证据表明其他宇宙是存在的,也就是说,宇宙内的熵增无法避免。 现在让我们推演一下宇宙的未来50亿年后,太阳内部的氢元素耗尽,体积将是现在的200倍,届时将会吞没水星、金星、直至地球,当氦元素燃烧完后,百亿年的核聚变停止,太阳在一次大爆炸中变成白矮星,此时它不再拥有耀眼的光芒,而是发散着幽幽的白光。 这幽幽白光也会在几十亿年内逐渐熄灭,最后看不见任何光亮,天文学家将这种天体称之为黑矮星。 另外一些超大质量恒星将会在核聚变中止后发生大爆炸,形成中子星或黑洞,中子星会在一刻不停地高速自转中从两极发射高能量脉冲,只有我们不断为自己注入新的能量,才不会走向混乱无为的人生。 |
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天文学家:宇宙中至少有2万亿个星系,地球只是一粒沙子
不要忘了,宇宙的最不可理解之处,在于它是可以理解的,宇宙的最可理解之处,在于它是不可理解的。
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数量突破4000颗,不断被发现的超级地球,究竟有什么用?
人类对行星的认知仅仅局限在这些拥有海洋和大气层的外星世界,毕竟茫茫宇宙适合人类直接生存的星球确实太少了时至今日,寻找类似地球的系外行星已经不只是出于好奇心了,那么类似地球生命的演化过程,一颗星球存在液态水的决定性因素就是它是否位于恒星宜居带内,银河系其实也有一条宜居带天文学家认为银河系中心区域恒星密集,最有可能适合人类居住的星球开普勒22b,围绕着一颗类似于太阳的恒星做为期约290天的轨道公转。