非xeelee,违纪百科:热寂
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热寂(Heat death)是猜想宇宙终极命运的一种假说。根据热力学第二定律,作为一个“孤立”的系统,宇宙的熵会随着时间的流逝而增加,由有序向无序,当宇宙的熵达到最大值时,宇宙中的其他有效能量已经全数转化为热能,所有物质温度达到热平衡。这种状态称为热寂。这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在。热寂理论最早由威廉·汤姆森(William Thomson)于1850年根据自然界中机械能损失的热力学原理推导出的。
2012年05月12日 07点05分 1
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1 发展历史
2 热寂时间表
2.1 退化时代:从1014 年到1040年
2.1.1 星系和恒星停止产生:1014年
2.1.2 行星开始脱离轨道:1015年
2.1.3 恒星开始脱离轨道:1016年
2.2 可能的分歧之一
2.2.1 一半质子完成衰变:1036年
2.2.2 全部质子完成衰变:1040年
2.2.3 黑洞时代:从1040 年到10100 年
2.2.3.1 黑洞占主导地位:1040年
2.2.3.2 黑洞崩溃:10100年
2.2.4 宇宙的终极命运
2.2.4.1 黑暗时代:从10100年到10150年
2.2.4.2 光子时代:10150年以后
2.3 可能分歧之二
2.3.1 全部物质变为铁:101500年以后
2.4 可能分歧之三
2.4.1 宇宙暴涨
2.4.2 宇宙终极命运
2012年05月12日 07点05分 2
吧务
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热寂理论起源于十九世纪物理学家对热力学
第一定律
和热力学第二定律对宇宙进程的影响的研究,特别是威廉·汤姆森在1851年对当时的一个动态热力学理论(theory of heat)实验做出了如下描述:“热量并非一种物质,然而是机械作用的一种动态形式,我们认识到机械功与热量之间必须是相关的,就如同因与果”[1]随后,热寂理论又由赫尔曼·冯·亥姆霍兹和威廉·朗肯(William Rankine)[2]加以发展。
2012年05月12日 07点05分 4
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热寂时间表
由于宇宙热寂说仅仅是一种可能的猜想,并没有任何事实证据支持该学说的正确性,所以以下内容仅为在假设该学说成立基础下的假说。
2012年05月12日 08点05分 5
吧务
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退化时代:从1014 年到1040年
星系和恒星停止产生:1014年在这段时间里,星系和恒星的形成逐渐减缓并完全停止,至于那些仍然存在的恒星,由于自身核燃料的逐渐枯竭,恒星的温度和光度逐渐下降,直到核燃料完全耗尽,恒星死亡为止。当宇宙中所有的恒星都熄灭之后,只有行星、小行星(包括彗星、陨石和棕矮星)、白矮星、黑矮星、中子星、奇异星和黑洞能够继续存在。偶尔,棕矮星之间的相互撞击会形成新的红矮星。这些红矮星会在宇宙中继续存在数十亿年,成为宇宙中唯一的可见光源。
行星开始脱离轨道:1015年随着时间的流逝,由于引力波和引力扰动的影响,行星逐渐脱离它们的原始轨道。
恒星开始脱离轨道:1016年同样是因为引力波和引力扰动的影响,星系中的恒星和恒星残骸也开始离开它们的原始轨道,只留下分散的恒星残骸以及超大质量黑洞。
2012年05月12日 08点05分 6
吧务
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可能的分歧之一:
第一个可能性是以某些大一统理论中,是以质子寿命极长但有限为前提推测的。(楼主:真空中的虚粒子可能包括超重的X玻色子,虽然概率很小,却还是会产生并导致质子衰变)
一半质子完成衰变:1036年根据某些理论认为质子会衰变,而半衰期(1036年)的估计是
正确的
话,届时,宇宙中大约一半的物质已经通过质子衰变形式转化为伽马射线和轻子。
全部质子完成衰变:1040年这时,所有的质子都已完成衰变。事实上在这种情况下,宇宙中所有的物质只能两种形式存在:黑洞或是轻子。(这些混帐家伙吧暗物质粒子放哪去了。。。)
2012年05月12日 08点05分 7
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黑洞时代:从1040 年到10100 年
黑洞占主导地位:1040年黑洞继续通过霍金辐射的形势缓慢的蒸发
黑洞崩溃:10100年除了少量黑洞以外,绝大部分的黑洞都已蒸发完毕。现在,所有组成恒星和星系的物质都衰变为光子和轻子 
2012年05月12日 08点05分 8
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宇宙的终极命运[大笑]
黑暗时代:从10100年到10150年
最后的黑洞蒸发完毕:10150年所有残余的黑洞都已完全蒸发:首先是低质量的黑洞,最后是超大质量黑洞,现在宇宙中所有的物质都已衰变为光子和轻子。
光子时代:10150年以后
宇宙达到最低能量状态:101000年及以后现在,宇宙已经进入低能状态,目前尚不清楚在这之后会发生什么。一种假设是宇宙很可能会永远停留在这种状态,进入真正意义上的热寂状态。无论如何,“低能”意味着量子事件将会取代其他的微观活动成为宇宙的主宰。

2012年05月12日 08点05分 9
吧务
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可能分歧之二假如宇宙是平面的(即Ω=1)且没有质子衰变;则随着量子穿隧效应加上长时间的机率,最终所有小于铁的物质都会因此而发生核融合,最终变为铁。(而铁的结合能最小,因此熵值最大。)
全部物质变为铁:101500年以后假如宇宙是平面的(即Ω=1),在101500年以后,量子穿梭效应所导致的核聚变应使小于铁物质融合成铁-56,而自发裂变和核衰变也应使大于铁的物质衰变成铁。
2012年05月12日 08点05分 10
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可能分歧之三以较新的观测所知宇宙常数,和以质子寿命无限为前提假设,有强大的暗能量不断加速,这样宇宙的整体熵极大,所以微观物质很少改变,但长远来说宏观物体难以保持现状。这仍然属于热寂的结论之一。
宇宙暴涨(这玩意不是那个宇宙产生时的暴胀。。。)
宇宙澎张加速使星系间距离扩大。1010年内,除了一些有引力联系的星系,都会离开可观测宇宙外,而变成不可见。甚至最终产生 大撕裂
2012年05月12日 08点05分 11
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大撕裂是一种宇宙论假说,在2003年首度被发布,关于宇宙的终极命运,假说中认为宇宙中的物质,从恒星和星系到原子和次原子粒子,在有限时间的未来会因为宇宙的膨涨进一步的被撕裂。理论上,宇宙的尺度因素在未来有限的时间会变得无限大。这个假说对宇宙中暗物质的类型有着极度关键的依赖性。关键的数值是状态方程 w,暗能量压力和能量密度之间的比例。 当w < −1,宇宙最终将因拉扯而分裂,这种能量称为幻能量( phantom energy),精质的一种极端形式。在以幻能量为主导的宇宙中,宇宙中的"丝状结构"会以前所未有的比率增加。然而,这也暗示可观测宇宙的大小是持续的退缩中;无论是多么的接近边缘,可观测宇宙的距离都是以光速远离的那些地点。当可观测宇宙小于任何一种的基本粒子时,无论是重力或电磁力(无论是弱或强),即使在结构上能达到的最远处也没有交互作用存在,并且它们将被剥离开。首先,星系将彼此远离。值得争议的是已经移动至可观测宇宙之外的星系(估计在465亿光年之遥),目前发生了什么事。大约在结束之前的6000万年,重力将减弱至无法将银河和其他个别的星系联系在一起。在结束之前的三个月,太阳系将不再受到重力的束缚。在最后的三分钟,恒星和行星都将被扯散掉,而在最后的瞬间,原子也会被摧毁。这个假说的创造者,达特茅斯学院的领导者罗伯特·考德威尔,计算认为宇宙的末日约在从现在起之后的500亿年
2012年05月12日 08点05分 12
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2012年05月12日 08点05分 13
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