地球毁灭、宇宙只剩黑洞后人类如何生存

2018-01-03 网易科技报道

1月2日消息,据Futurism网站报道,核战爆发、气候变化失控、全球爆发传染疫情……今天,我们的世界面临着各种生存威胁。但是,与天文学家所说的地球末日相比,这些可怕的预测似乎显得微不足道。地球的最终命运或许被烘干、被诅咒,并最终瓦解。关键是我们无法阻止这场灾难。

然而,据科学家如美国加州大学的天文学家格雷戈里·劳林(Gregory Laughlin)表示,人类的前景非常乐观。随着技术的进步和人类物种的持续进化,即使地球已经不复存在很久之后,人类依然能够以某种形式生存下来。但是我们的子孙后代可能将不得不进行太空旅行。

多行星时代

第一次重大的宇宙危机将在大约15亿年后爆发。据英国东安格利亚大学环境科学家安德鲁·拉什比(Andrew J. Rushby)预测,届时明亮的太阳将会引发所谓的“超级全球”变暖事件,地球将被加热到海洋沸腾的程度。但到那时,人类已经不再畏惧这种类型的灾难——我们已经有了在月球和火星上建立基地的技术。因此,从现在开始的15亿年内,我们很可能会在整个太阳系,甚至前往银河系的其他恒星系统殖民。

随着太阳变得越来越热,其他行星也会变得更有吸引力。就在地球变得太热而不能继续维持生命存在的时候,火星将会达到适宜居住的温度。康乃尔大学的天文学家丽莎·卡尔腾格(Lisa Kaltenegger)运行了一个模型,显示这个红色星球在接下来的50亿年里还能保持正常存在。

大约75亿年后,太阳将耗尽氢燃料,转而使用氦。这将使它膨胀变成一颗巨大的红色巨星,火星和地球都将燃烧起来。而另一方面,木星和土星曾经冰冷的卫星将成为热带水世界。成为人类的黄金聚居地。我们可以在那里生活几亿年。大约80亿年后,炽热的太阳将让冥王星都变得无法忍受。卡尔腾格解释称:“确切的日期取决于模型设定太阳会失去多少质量,以及有多少行星会移动。”但有一点很清楚:到那个时候,在我们的太阳系里,生命将无法继续生存。

星际旅行时代

幸运的是,劳林指出,银河系中有2000亿颗其他恒星,其中大多数都有自己的行星。也许我们的后代已经掌握了接近光速的旅行方式。实际上,在现有的技术下,如果肯花上几亿年的时间(这正是我们目前在讨论的时间尺度),星际旅行已经可行。

迄今为止人类建造的最快太空探测器“旅行者1号”,正以每小时超过6万公里的速度飞离太阳系。以这样的速度,它需要7万年才能到达最近的恒星。但未来人类可能会建造“星际方舟”,这是一艘巨大的飞船,在运送殖民者到达新的目的地之前,一代又一代的旅行者在上面繁衍生息。在地球过热之前,这些星际殖民者应该可以遍布整个银河系,即使在火箭技术上没有取得任何进展。

开始的时候,这些旅行者可能会选择在中等大小的恒星系统中驻留,它们有与太阳相似的黄色星球。这可以让我们继续生存很长一段时间,因为像太阳般的恒星在消失之前的寿命可达120亿年。随着这样的恒星逝去,我们可以继续前进。我们依靠这样的方式可赢得更多时间。

然而,500亿年到1000亿年后,所有的新恒星原料都将被消耗殆尽。最后一代的太阳类恒星也将会燃烧殆尽,人类将需要新的生存空间。事实证明,我们有比像太阳这样的黄色恒星更好的选择。银河星罗棋布着无数红矮星,它们比我们的太阳更凉爽、更暗淡。劳林说:“在接下来的10万亿年里,红矮星将成为人类生存的新目标。”直到15万亿年后,它们也将消失。

引力能源时代

红矮星将是最后一代恒星。当它们死亡后,宇宙就会变黑。即便如此,劳林并不认为这是人类种族的终点。相反,我们将进入他所说的“引力能源时代”。普林斯顿大学物理学家J·理查德·戈特(J. Richard Gott)说,在这个黑暗的未来,我们可能会在黑洞周围建造巨大的空间发电厂,或者我们可以利用行星内部的热量来产生能量,利用天体之间的引力相互作用产生摩擦,这可以使行星在没有星光的情况下保持热量。

不要想象穴居人蜷缩在地热加热器周围的场景。劳林表示,数万亿年的进化将会彻底改变我们。也许我们会和电脑融合,也许我们甚至都没有物理形态。我们的后代与我们拥有的共同之处就是生命的精华——不是血肉之躯,而是遗传信息。劳林说:“这是思考未来宇宙最重要的一课。当我们认为生命只存在于类地行星上、并以碳为基础时,我们的想法可能过于天真。”

以信息为基础的生命可以一直持续下去。劳林估计,从现在开始大约15万亿年后开始的引力时代可能会持续数十万亿年之久,而这是地球上人类全部历史记录的万亿倍。

宇宙会先于我们而消亡吗?

然而,即使是这种近乎永恒的东西也并非真正的永恒。在某一时刻,生命会进入物质本身的极限。物理理论表明,在10的34次方年到10的64次方年间,所有原子的原子核中的质子都会衰变。这意味着黑洞将是宇宙中唯一有组织的物质形式。届时,未来的人类无法拥有任何物质形态。而在10的100次方年后,甚至黑洞都会蒸发。那里将没有任何能量或结构,只剩下一种冰冷的、永恒的粒子迷雾。这才真的是生命的终点。

或许也不是。普林斯顿大学教授、现代宇宙学理论奠基人之一保罗·斯坦哈特(Paul Steinhardt)正在探索一个模型,显示宇宙经历无穷无尽的创造周期。他的最新版本模型是与哥伦比亚大学的安娜·伊加斯(Anna Ijjas)共同开发的,表明在黑洞最终毁灭之前,宇宙可能会经历一场新的大爆炸。如果事实真的如此,新的大爆炸将抹去这个宇宙的一切痕迹,除非我们能找到一种进入下个宇宙循环的方法。目前的物理学没有提供任何指导,幸好我们还有时间来思考这个问题。(小小)

原文链接 https://futurism.com/humans-outlive-earth-sun-universe/

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