太阳向地球表面提供的能量是人类所需能量总量的5000倍。
——马丁·里斯
(Martin Rees)
没有任何证据表明宇宙大爆炸之前存在可再生的能量。嗯,可能是这样的。在138亿年前宇宙处于高温高密度的初期,能量是从何而来呢?简而言之,我们并不知道答案。它是突然冒出来的吗?还是它已经以某种方式存在了?当我们继续推测能量是如何在最大的宇宙尺度上影响宇宙时,有许多物理理论仍有待探索。
宇宙大爆炸也许与暗能量有关。我们只是在最近才从宇宙膨胀的物理学中计算出它有多少。宇宙大约68%是暗能量,27%是暗物质,剩下的5%包括地球、行星、太阳和其他恒星之类的东西以及你读的这本书所用的材料,我们都称之为普通物质。
起初,宇宙被创造出来。这让许多人非常生气,人们普遍认为这是糟糕的一步。
——道格拉斯·亚当斯(Douglas Adams)
《宇宙尽头的餐馆》(
Restaurant at the End of the Universe
)
宇宙在大爆炸后急速膨胀是一个从低熵到高熵的过程。换言之,大爆炸是热力学“时间之箭”发挥作用的终极例子。
科学家们认为,早期宇宙的热度是均匀分布的——处于一种低熵状态——从这里开始逐渐膨胀和冷却。大多数人认为宇宙还剩下几十亿年寿命。关于宇宙如何终结有以下几种理论。首先是热寂说(the Heat Death theory),即宇宙一直继续膨胀,最终达到了热平衡状态,并在此过程中宇宙的熵达到最大值(低㶲),从而宇宙终结。其次是宇宙大收缩论(the Big Crunch theory),即宇宙将停止膨胀并坍缩成一个黑洞。还有一种永恒暴胀理论(the theory of Eternal Inflation),该理论认为我们的宇宙是多元宇宙中的一部分,距离时间停止还有大约50亿年。
但是,在这一切可能发生之前,我们自己的太阳系和这个美丽地球上所有生命的未来都将与一颗特别的恒星——我们亲爱的太阳——的命运紧密相连。