科技巫师 第846节

那地球所在的宇宙,又是什么样的宇宙?

所有的一切,在诞生的那一刻已经决定了。

按照地球上最具有共识的研究结果,地球所在的宇宙,诞生于一场举世无双的大爆炸,也就是所谓的大爆炸理论。

在大爆炸理论中,宇宙最开始的状态,叫做奇点。

这是一个体积无限小、密度无限大、引力无限大、时空曲率无限大的点,在这个点,目前所知的物理定律都无法适用,空间和时间都没有任何意义。

这状态下,宇宙的温度大约是10^32度,也就是所谓的普朗克温度。在这样的温度下,不要说构成物质基础的原子,就连原子核内的质子、中子,就连更基础的粒子——夸克也统统不存在。

这个时候,宇宙只是一锅高浓缩的能量汤。

突然间,一个时刻,奇点爆炸了,宇宙的体积开始急剧膨胀,呈指数增加。

在之后几微秒的时间内,夸克结合成质子和中子,它们的比例为7:1,但它们却无法形成稳定的原子核。因为他们不断地受到中微子和反中微子的骚扰,所触发的反贝塔衰变核反应,极大抑制了核合成的发生。

这种情况一直持续到宇宙年龄接近一秒钟的时候,宇宙温度下降到了10^11度级别,也就是几百亿度左右。中微子和反中微子,终于不再与核子发生相互作用,大爆炸核合成才真正开始。

之后,当宇宙的年龄到两、三分钟时,氢、氢的同位素、氦元素以及氦的同位素依次出现。

其中氢的同位素——氘(一个质子、一个中子),在核反应链条上属于中间产物,大量的氘通过不同路径最终形成了氦(两个质子、两个中子)。

等到宇宙年龄到达3分钟的时候,几乎所有的中子都到了氦里面。因为宇宙诞生时,质子和中子的比例是7:1,所以这个时候,氢和氦的质量比例是为6:2,即3:1。

也就是说,这个时候的宇宙,75%是氢,25%是氦,它们的原子序数分别为1和2,原子量则分别为1和4。

再之后,核反应继续进行,在高温环境中,粒子不断碰撞,由小的粒子生成大的粒子,由原子序数低的粒子,生出原子序数高的粒子。不过因为物理原则的限制,宇宙中不存在原子量为5和8的稳定原子,原子量为6的稳定原子锂6,反应截面又很小,所以核反应继续生出的下一个离子,是锂的同位素——锂7。

在这核反应的过程中,宇宙因为急剧膨胀,体积变得越来越大,温度下降得也越来越快。等到核反应生产出少量锂7的时候,宇宙已经变得非常冷了,核合成几乎结束。

宇宙年龄1小时的时候,核合成完全停止,这时候的宇宙中物质构成,大约为75%的氢,25%的氦,和极为少量的锂7,就好像是一大团棉花糖般的气态星云。

这种状态,从宇宙年龄一小时,一直保持宇宙年龄10亿年左右。

宇宙年龄10亿年的时候,气态星云的某些位置,因为含有比较多的物质,在万有引力作用下,它会不断吸引周围的更多物质聚集。密度变得越来越高,最终当万有引力大于内部支撑力的时候,就产生了重力塌陷。

引力塌陷之后,一片区域的气态星云会分裂成越来越小的许多片段,每一个片段中,塌缩的气体都会以热能的形式释放出重力势能。随着它的温度和压力的增加,这些片段会慢慢凝结成一个被称为原恒星的超热旋转气体,这时第一代恒星就这么形成了。

第一代恒星形成后,在核心的内部,因为具有高温的环境,核合成开始重启,原子序数和原子量更大的元素开始依次合成。

首先,是已经熟悉的氢元素通过聚变,核合成为氦元素。这一聚变过程中的能量,也用来对抗万有引力产生的引力塌陷,保证恒星的体积稳定。

当氢元素全部耗尽,聚变能量和万有引力的均衡状态被打破,恒星发生第二次引力,自身发生崩缩,从而使核心温度和压力大幅升高,到达氦聚变的条件,通过氦的聚变,核合成为碳、氧等。

等到氦耗尽,第三次引力塌陷又开始,恒星又一次坍缩,核心温度和压力进一步提升,碳、氧元素开始通过聚变,核合成为硅。

如果恒星质量不够大,它会在某一个坍缩过程中死亡,演变成白矮星(恒星质量为太阳十分之一左右)或者红巨星(恒星质量低于太阳十倍)。而如果恒星质量足够大,这样一直持续下去,锂之后的元素会不断生成,比如氖、镁、硅、硫、钙……

不过这个合成,还是存在极限的。

这极限就是铁元素。

在极大质量的恒星核心,经过多次塌缩,元素聚变,通过核合成来生成铁元素。

在恒星核心大多数的质量都变成铁之后,在恒星核心变作铁核之后,所产生的压力已经非常大。这导致铁元素中心部分的电子大都被压进原子核中,与质子结合,变成中子,使核心部位几乎都是中子。

中子极其紧密,所以导致想要进行聚变的铁原子来到中子表层后被挡住,像皮球撞到墙壁上一样,被狠很反弹回去,无法进入核心。

这样以来,哪怕恒星为核心提供再多能量,都无法让铁进行下一步的聚变,恒星生命进程被锁死。这时恒星从外到最里的元素,依次是氢、氦、碳、硅、铁。

这样持续一段时间后,恒星的聚变停止,在万有引力作用下,恒星开始了又一次的坍缩。

因为这一次不会再有新的聚变重启,恒星将产生史无前例的超级大爆发,即超新星大爆发。

在这种状态下,极短时间内,温度和压力都达到一个新高,铁以后的元素都被生成出来,比如镍、铜、锌等,一直到元素铀。

铀是自然界存在的原子序数最大的元素,超过铀元素原子序数的元素,只能人工合成,无法在自然界获得。

这就是地球所在的宇宙。

在认知中,地球所在宇宙目前的所有一切,都是由最初奇点那一锅能量汤通过爆炸、核合成构成的。

在这个宇宙中,构成每个生物、每个物体的最根本成分,追根溯源都来源于一场爆炸。

在这个宇宙中,所有的生命都不神圣,因为他们都有同样的过去。

他们的结局,也一致,终将死亡。

之后尘归尘、土归土,组成他们粒子,再组成新的生命。

这是一个循环,这是一种属于科学的轮回,你的头部可能成为下个世纪的一只白猫,你的双手可能来自远古时代的剑齿虎的脊柱。

你、我、他,其实是一体。

在这个物质循环的宇宙,几乎没有什么是永恒的,唯一永恒存在的可能就是在不断的增大的熵。

宇宙会持续膨胀,从奇点大爆炸开始的普朗特温度会不断降低,最终渐进地趋向于绝对零度。

慢慢的,所有的恒星都将消耗完能量,一颗颗熄灭下去,整个宇宙变得越来越暗。慢慢的,黑洞不断形成,主宰了宇宙。慢慢的,黑洞不断放出霍金辐射,连黑洞自身也开始消失。

最终,整个宇宙达到最大熵的状态,所有的物质都均匀分布在宇宙中。宇宙变得单调而死寂,丧失掉一切活力,达到了从诞生就决定的热寂结局——在奇点那一锅灼热的能量汤炸开时,就决定了他在遥远未来的某个时刻,终将彻底冷却。

热汤终冷,死神永生!

……

第832章 回笼觉

地球所在的宇宙,是很残酷的,因为做什么都无法阻挡总熵在增加,都无法阻挡世界一步步走向毁灭。

地球所在的宇宙,是很无聊的,从古至今的物质循环,剥夺了任何可能存在的神圣性。

所以,地球宇宙,建立起的科学体系,冰冷而严肃。它没有宗教信仰的狂热,也不可能拥有宗教信仰的狂热。

李察在之前一直认为,当前的巫师世界宇宙,是和地球宇宙类似的,对比地球宇宙的冰冷,略微多了一抹超凡的色彩。但最终,还是无法逃亡热寂的结局。

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