科学家计算宇宙何时结束——比预期的要早

“幸运的是，这仍然需要很长时间。”

随着宇宙故事的推进，恒星会慢慢燃烧殆尽，行星会结冰，黑洞会吞噬光本身。最终，在人类永远无法目睹它们的时间尺度上，宇宙将消失在黑暗中。

但是，如果你曾经想过这一切究竟何时会结束，你可能会发现知道有人真的做了数学计算，这很奇怪地令人欣慰，或者可能有点令人不安。事实证明，这场宇宙大结局可能比科学家们以前想象的要早到来。

不过别担心——“更快”仍然意味着 78 年后 10 次的幂，令人费解。那是 1 后跟 78 个 0，这距离未来来说是难以想象的遥远。然而，从宇宙的角度来看，这一估计比之前预测的 10 到 1,100 年的幂相比，法尔克和他的团队在 2023 年做出了巨大的进步。

“宇宙的最终终结比预期的要早得多，但幸运的是，这仍然需要很长时间，”领导这项新研究的荷兰拉德堡德大学（Radboud University）理论天体物理学家海诺·法尔克（Heino Falcke）在一份声明中说。

该团队的新计算侧重于预测宇宙中最持久的天体——白矮星和中子星等死星的发光残余物——最终会消失。

这种逐渐衰减是由霍金辐射驱动的，霍金辐射是物理学家斯蒂芬霍金在 1970 年代提出的一个概念。该理论表明，在黑洞周围的事件视界（不归点）附近会发生一个奇特的过程。通常，虚拟粒子对是由所谓的量子涨落不断产生的。这些粒子对突然出现和消失，迅速地相互湮灭。然而，在黑洞的事件视界附近，强烈的引力场阻止了这种湮灭。相反，这对粒子是分开的：一个携带负能量的粒子落入黑洞，减少了它的质量，而另一个则逃逸到太空中。

霍金的理论表明，在极长的时间尺度上，这个过程会导致黑洞缓慢蒸发，最终消失。

Falcke 和他的团队将这一想法从黑洞扩展到其他具有强引力场的致密天体。他们发现，其他发射霍金辐射的物体的“蒸发时间”完全取决于它们的密度。这是因为与由事件视界的存在驱动的黑洞蒸发不同，这种更普遍的衰变形式是由时空本身的曲率驱动的。

该团队的新发现在周一（5 月 12 日）发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的一篇论文中进行了描述，为白矮星溶解成虚无所需的时间提供了新的估计。令人惊讶的是，该团队发现中子星和恒星质量黑洞在相同的时间尺度上衰变：大约 10 到 67 年的幂。这是出乎意料的，因为黑洞具有更强的引力场，并且被认为蒸发得更快。

“但黑洞没有表面，”拉德堡德大学（Radboud University）天体物理学博士后研究员、该研究的合著者迈克尔·旺德拉克（Michael Wondrak）在声明中说。“它们会重新吸收一些自身的辐射，从而抑制这个过程。”

如果连白矮星和黑洞最终都溶解成虚无，那对我们有什么影响呢？也许它暗示意义不在于永恒，而在于提出这样一个转瞬即逝的问题——趁着星星还闪耀。