對于本文以下將要敘述的內容請保持鎮(zhèn)定：我們的地球注定將會毀滅。但如果你幸災樂禍，那么還有一個消息，那就是你可能還需要等上一段時間，比如60億年——在那之后，膨脹為紅巨星的太陽將吞噬整個地球。

然而地球也僅僅是太陽系中的行星之一，太陽也只是銀河系中數(shù)千億顆恒星之一，而在我們可以觀測的宇宙之中，還有著數(shù)以千億計的其他星系。所有這一切的命運將會是什么？宇宙會終結嗎？

自誕生以來，我們的宇宙便處于不停的膨脹之中

M47星系，所有的星系都在遠離我們，宇宙正在加速膨脹

宇宙微波背景輻射(CMB)。這是宇宙大爆炸的余暉

“熱寂就要降臨”

依照我們目前的科學認識水平甚至還無力去探討這一切為何會如此，我們甚至還無法斷言宇宙是否將會迎來一個確定的突然終結或是緩慢的消亡。但按照目前我們對于 物理學的最佳理解，宇宙最終將會有幾種不同的結局，但它們無一例外都將是災難性的。物理學同時也給出了我們該如何做，或許就可以逃脫滅亡(注意，僅僅是或 許)的一些線索。

我們對于宇宙終結的第一個線索來自熱力學，也就是對熱的研究。熱力學就像是個一臉猙獰的物理學傳道士，沿著街道行走，手上拿著一張大大的海報，上面寫著：“熱寂就要降臨”(THE HEAT DEATH IS COMING)。

但盡管從名字上聽起來非?？植溃膶嶋H意義并非是說我們將會被活活燒死，這里的“熱寂”更多指代的是熱力差的消亡。

這聽上去似乎并沒有什么大不了的，但實際上這樣的前景甚至要比將我們直接燒死更加糟糕。這是因為我們生活中的幾乎任何事物都需要仰賴于某種程度溫差的存在，不管是直接的還是間接的。

舉例來說，你的小汽車之所以能夠在路上開動，這是因為你的車子的引擎內部溫度要比外部更高。你使用的家用計算機需要依賴你家附近的發(fā)電廠提供能源，而那座電 廠的工作基礎可能是燒水使之沸騰并用水蒸氣驅動發(fā)電機組。另外，你需要吃東西來維持生命，而你之所以會有食物可吃，還要感謝太陽與宇宙其他區(qū)域之間存在的溫度差。

然而，一旦宇宙抵達熱寂狀態(tài)，宇宙中任何區(qū)域，一切事物都將是同一個溫度。這就意味著宇宙中任何“有趣”的事物都將不復存在。

所有的恒星都將死亡，幾乎所有的物質都已經衰變分解，最終整個宇宙中將只剩下稀疏分布的均勻的粒子與輻射“湯”。甚至連這“宇宙湯”中的能量也將最終隨著宇宙的膨脹而被徹底稀釋掉，使其溫度降到只比絕對零度超出一點點的水平上——就在這“大凍結”(Big Freeze)中，整個宇宙陷入一片死寂：均勻而徹底的寒冷，死寂，空曠。

實際上，在19世紀初物理學家們最初發(fā)展出熱力學理論時，人們曾經一度認為這樣的“熱寂”理論似乎就是我們的宇宙唯一確定的宿命。但在大約100年前，愛因斯坦提出的廣義相對論卻指出，宇宙將面臨遠比這更加狂暴的命運。

或許存在一種能級更低的新形式的“真空”。如果這樣的情況的確存在，那么對于我們絕對不是什么好消息

“大凍結”還是“大塌縮”？

相對論指出物質和能量會彎曲時空。這種“時空”與“質能”之間的關系就像是舞臺與在它上面表演的演員，只是在這里舞臺延伸到了整個宇宙。而根據(jù)愛因斯坦的想法，宇宙中的物質將決定宇宙本身的最終命運。

相對論預言，作為一個整體，宇宙必定正處于膨脹或收縮的狀態(tài)下，而不可能保持相同大小。愛因斯坦是在1917年意識到這一點的，在當時他完全無法接受這樣的結果，以至于認為一定是自己的理論哪里出錯了。

隨后在1929年，美國天文學家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙的確正在膨脹的證據(jù)。獲悉這一情況之后，愛因斯坦改變了自己的觀點，并將自己此前對靜態(tài)宇宙理論的堅持稱為“我職業(yè)生涯中最大的錯誤”。

那 么如果宇宙的確正處于膨脹之中，那么在此之前宇宙一定要比現(xiàn)在更小。這一想法催生了宇宙大爆炸學說的出現(xiàn)。該理論認為宇宙最初是從某種極端微小的開端肇始 的，隨后發(fā)生了難以置信的快速膨脹。甚至在今天我們仍然能夠在微波波段的背景輻射中目睹宇宙大爆炸留下的“余暉”，這是一種均勻的電磁波信號，分布在宇宙 的所有方向上。

于是，我們所在宇宙的命運完全取決于一個非常簡單的問題的答案：宇宙將會繼續(xù)膨脹嗎？這種膨脹有多快？

對于一個包含大量常規(guī)“充填物”的宇宙，如物質和光，那么這個問題的答案就取決于這些“充填物”的量有多少。更多的“充填物”就意味著更加強大的引力，而這會將一切“往回拉”，從而導致宇宙的膨脹減速。

只要這些“充填物”的量沒有多到超過某個臨界點，那么我們宇宙將會繼續(xù)膨脹，并最終抵達熱寂狀態(tài)，在“大凍結”(Big Freeze)中迎來死亡。

但如果宇宙中“充填物”的數(shù)量超過了臨界值水平，那么宇宙的膨脹就將不斷減速并最后停滯。隨后，宇宙開始出現(xiàn)收縮，變得越來越小，溫度不斷上升，密度不斷加大。最終，宇宙迎來終極壓縮的命運——與大爆炸的情景相反，這種情況被人們稱作“大塌縮”(Big Crunch)。

在20世紀的大部分時間里，天體物理學家們無法判斷這兩種可能情景中究竟哪一種才是真實情況。我們究竟將迎來何種終極命運？“大凍結”還是“大塌縮”？冰還是火？

于是他們決定開展一次宇宙大調查，目的是查明宇宙中究竟含有多少“充填物”。這項研究的結果卻發(fā)現(xiàn)我們宇宙中“充填物”的量奇怪的恰好位于臨界點的附近，這就讓我們宇宙的未來命運變得捉摸不定。