物质湮灭定律是一个理论概念,在物理学中并没有被广泛接受或证实。它通常指的是当两个粒子相撞时,它们可能会互相转化成其他类型的粒子或能量形式,并且这种转换是完全对称和可逆的。,,在量子力学中,粒子的状态可以表示为波函数,而波函数的变化遵循薛定谔方程。当两个粒子相遇时,它们的波函数会发生干涉,导致相互作用。在这个过程中,某些粒子的能量、动量等性质可能发生变化,但总的能量守恒原理仍然成立。,,物质湮灭定律的概念并不适用于所有物理现象,例如强子-胶子散射过程。在这种情况下,粒子的相互作用涉及到更强的力(如强力),而不是单纯的粒子湮灭。尽管物质湮灭定律听起来很吸引人,但在实际应用中并没有得到支持。
正反物质的湮灭会产生大量的能量,在这个过程中遵循质能守恒,即质量消失并转化为能量,符合质能方程的公式。
这个科学定律就是热力学第二定律,也称为熵增定律,熵增定律描述了一个系统的混沌程度,它告诉我们,万物从诞生的那一刻起,熵值就会从零开始增加,这个过程是不可逆的。
随着时间的推移,熵值不断增加,系统逐渐变得越来越混乱,最终走向湮灭,熵增定律几乎可以解释所有宇宙轮回的现象,如生命的生与死,这也正是熵增的结果,恒星也有起点和终点,最终会演化成其他天体,这是熵增定律的结果。
熵增定律也告诉我们,宇宙最终会湮灭,走向毁灭,进入下一个周期,这样的结果无疑是对于人类的沉重打击,在很多人看来,人类是宇宙独有的智慧生命,是宇宙的奇迹。
人类掌握了一强大的科学力量,在科学技术的帮助下,人类文明将永存,人类文明不断发展的终极梦想是实现永恒,但目前熵增定律告诉我们,人类无法长生不老,甚至宇宙会在熵增的过程中变得越来越混乱,最终走向湮灭。
宇宙已经毁灭,人类还能存在吗?即便看到了这样的最终结局,朋友们依然期待人类走出一条不同于宇宙的命运之路,人类能否摆脱宇宙一样的命运呢?
在回答这个问题之前,我们先来看看为什么宇宙不能永远存在,熵增定律告诉我们,宇宙最终的终点是湮灭,宇宙是如何一步步走向这个终点的呢?从宇宙的膨胀中,我们可以看到它的结局,现代科学理论认为宇宙起源于奇点大爆炸。
奇点是质量无限、体积无限的空间能量点,我们可以把它想象成一个具有巨大能量的粒子,这个粒子在138亿年前突然爆炸,能量再次释放,此时宇宙新生温度极高。
爱因斯坦的质量和能量方程告诉我们,质量和能量是物质的两种形式,两者本质上没有区别,当温度超过一定极限时,物质以能量的形式存在,比如奇点中的巨大能量,当温度降到一定极限以下,能量的形成就无法维持,此时会以质量的形式存在。
奇点大爆炸后,空间出现了,尽管这时候温度还是非常高,但已经降到一定限度以下,此时奇点释放的大量能量转化为质量,不断以氢、氦等基本元素的形式出现在空间中。
宇宙自诞生以来,并非一直保持固定的状态,而是自诞生以来一直在迅速膨胀,平均膨胀速度比光速还要快,随着宇宙的膨胀,温度在下降,更多的基本粒子从能态变成了质量,随着宇宙的诞生,有四种基本力,其中重力对宇宙的演化起着重要作用。
宇宙为什么最终湮灭,与其膨胀密切相关,我们需要明白一个道理:任何形式的扩张都需要能量,如果气球需要不断膨胀,就需要外界不断向其内部吹入气体能量。
如果宇宙在膨胀,自然需要能量的支持,那么这种能量从何而来?在多元宇宙理论被证实之前,宇宙是独一无二的,我们的宇宙是一个封闭的系统,在这个系统中运行所需的全部能量都来自138亿年前的奇点。
能量是守恒的,当基本物质演化成各种天体和星系时,能量也随之消耗,它们并没有在宇宙中完全消失,而是变成了天体和星系,宇宙的快速膨胀也会消耗大量的能量,随着能量的不断消耗,宇宙的膨胀最终会停止。
停下来,然后不动?当然没那么简单,宇宙的演化是一个动态的过程,永远不会停止,当它停止膨胀时,也意味着它开始向内坍塌,整个空间的能量都在宇宙的膨胀演化中不断消耗,没有能量的支持,宇宙的气泡空间还能维持吗?答案是否定的。
宇宙空间无法维持,这时熵增加到一个非常高的水平,真正的宇宙混沌开始了,随着宇宙不断向内坍塌,天体和星系被分解转化为基本物质,宇宙的温度也在上升,当所有宇宙物体和星系消失,宇宙温度再次超过一定极限,质量再次转化为能量,时空消失,奇点重新出现。
我们现在所处的宇宙其实是上一个宇宙的轮回,那么在这个熵增定律下,人类能否摆脱和宇宙一样的命运?如果宇宙是独一无二的,那么人类再努力,科技再强大,最终还是会像宇宙一样湮灭。
但如果宇宙是多元的,除了我们的宇宙还有其他的宇宙,那么人类就有希望摆脱最终的湮灭命运,从一个宇宙跳到另一个宇宙,也许只有仍在理论猜想中的虫洞才能做到,虫洞可以连接两个不同的时空,也可以连接两个不同的宇宙。
只要人类能把科学发展到最后,能够打开另一个宇宙的时空虫洞,我们就可以跳出这个宇宙,在宇宙最终湮灭之前,去其他宇宙生存,人类要想摆脱这样的命运,首先要证明未来多元宇宙的存在,如果多元宇宙最终被证明是不存在的,只有一个宇宙,那么人类只能接受最终的湮灭命运。
在宇宙大爆炸之前,“宇宙”外面又是什么?我们所在的这个宇宙大爆炸之前,宇宙的外边还是宇宙,在一个叫“空”的无限空间里,有无限个宇宙。
“空”是无限的,宇宙也是无限的,有限是相对的,而无限是绝对的,无穷无尽,不可思,不可量。