揭开宇宙末日的秘密

加速度会使大部分宇宙很快脱离我们的视界，加速膨胀将带走其他星系，我们不再能看到它们。因为它们发出的光会象车子上蹒跚的乌龟一样被向后拖走以至于不再能到达我们这里。根据密立根大学的FredAdams的计算，所有其他星系将会在几千亿年后脱离我们的视界。

随后我们会变的很孤独，可观测的宇宙将只包括我们椭圆形的银河系，而且比现在黯淡的多。仍然有少量游离的气体会产生新的恒星。Adams计算出经过大约一百万亿年后气体会被耗尽，这时所有核能恒星都会熄灭，只有褐矮星仍会发出微弱的红外辐射，它们太小了以至于无法启动它们核心的聚变反应。

其它恒星将会死去，变成致密的残余物──黑洞、中子星和逐渐老化变成黑色的白矮星。我们的太阳也会变成这种黑矮星的一员。成为一个碳的单晶体，就像一个超高密度的钻石，表面温度低到可以触摸。

偶尔会有褐矮星碰撞在一起形成一个新的恒星，或者黑洞撕碎了一个恒星的残骸时会有闪光打破黑暗。大约每一万亿年会有两个较重的黑矮星会撞击到一起爆发成一颗超新星。

偶尔会有恒星在一次近距离遭遇另外一颗恒星后被扔出星系。在大约１０２０年后整个银河系会解体。

现在我们可观测的宇宙分解成一群漫游的死星，松散的环绕着一个被暗物质云包围的巨大的黑洞。如果地球的残骸仍然存在，暂时它会跟在一个曾经叫做太阳的黑矮星后面。但是这个系统将会通过辐射引力波的方式损失角动量，地球的残骸将会螺旋接近并且撞击到太阳上。

这时暗能量仍然起作用。每颗恒星都会看到它昨日的伙伴们逐渐离开它的视界，一个接一个的消失。我们的黑矮星最后将生存在只有它自己的宇宙里。

在那之后的情况如何，有很多的推测。这里是最好的一个推测。粒子物理学家认为质子是不稳定的，它们能够生存大概１０３３到１０４５年。当质子衰变成组成它们的夸克时，所有的黑矮星、中子星和行星都会崩溃，只剩下游离的光子、中微子、电子和正电子。甚至黑洞也会以霍金辐射的方式蒸发，尽管这个过程相当漫长。比如我们银河系中心的黑洞会足以蒸发１０８６年。

然后呢？暗能量将仍然在这些灰烬上发挥作用。有一天，每一个粒子都会发现它的世界孤独无比。

淡出

在大坍塌、大撕裂和孤独的死亡外还有第四种可能，很象第三种但是不那么荒凉。在宇宙模型中，有些种类的暗能量的强度逐渐减弱，但是始终不会变成负值。它们中有大爆炸以来就存在的时空缺陷和一种被称为“第五元素”（quintessence）的能量场。就像宇宙常数一样，它们会给我们带来一个没有群星闪耀，所有的物质都会分解成基本粒子云的寒冷的未来。然而，加速最终可能停止，所以它不会把所有的粒子相互隔离。或许相互作用仍然存在，虽然非常缓慢，某种适应寒冷的生物仍然可能生存。为了知道我们宇宙的未来将会走哪条道路，天文学家们正在试图发现暗能量的性质。如果它们能够弄清楚在过去宇宙是怎样扩张的并且能够明白暗能量是由什么构成的，我们就会获得关于未来的线索。

最有用的线索来自遥远的Ia型超新星爆发。这类超新星的辐射功率总是相同的，所以只要测量它们的视亮度和它们的距离就能知道从它们爆发以来空间膨胀了多少。天文学家们正在从地面观测中搜集越来越多的数据。尽管被布什总统的月球和火星计划推迟了，计划中的名叫SNAp的太空望远镜将要升空并观察几千颗Ia超新星。

作为对超新星观测的补充，其他一些天文学家正在利用星系了解暗能量的过去。因为暗能量部分抵消了物质之间相互吸引的趋势，它的强度会影响宇宙历史不同阶段形成的星系群的数量。通过观测足够数量的古代星系群以弄清楚这段历史，最有帮助的计划是将在２０１１年启用的大口径综合巡天望远镜。

观测结果可能会告诉我们未来将是什么样子。未来可能就是坍塌、撕裂或者蒸发之一。但是实际上这些都不一定是最后的结局。宇宙甚至生命可能在以上任何一种灾难中幸免于难。

在大坍塌中，万物都会被压缩到一个高热、高密度的辐射的海洋中。当然这对人类是不适宜的。但是没人知道当物质在那种高温下的遵循哪样的物理学原理，所以很难预测那时的宇宙会变的怎样。Linde认为“重新膨胀是可能的”。甚至在２０世纪３０年代的物理学家们就有这种想法了。如果宇宙可以反弹，那么创造我们的大爆炸后面可能接着就是一次大坍塌。每次大坍塌又导致了下一次大爆炸，如此反复。

黑洞病

这是一个诱人的想法，但是也有它的漏洞。振荡的宇宙容易患上黑洞病。坍塌形成黑洞，每次循环中黑洞都会长大。密立根大学的KatherineFreese说：“这些黑洞会越来越大直到吞下整个宇宙”。但是她也许有治疗的办法。Freese和同校的MatthewBrown和纽约布法罗大学的WilliamKinney一起构造了一个新的对黑洞病免疫的振荡宇宙模型。

很奇特，药方居然是一次大撕裂。一剂幽灵暗能量能撕裂任何物质，甚至是黑洞──把它们有效地蒸发掉。这个治疗方法听起来比（黑洞）病更糟糕。但是实际上大撕裂是能够补救的。这个疯狂的主意是基于“膜宇宙”模型这个伟大的假说。在这个假说中，我们的基于三维空间一维时间的宇宙就像是漂浮在一个高维空间里面的一张膜。

在新的模型中，当幽灵能量暴涨到导致撕裂时，它会扰乱我们的膜外更高维空间的场。这些场会把幽灵能量转化成负的，使我们的宇宙开始再次坍塌。尽管所有的恒星、行星和其他结构在撕裂前都消失了，但是新的物质会在坍塌中被创造出来。如果那时有天文学家，他们将能看见时间倒转，并且发现一种“大修补”。

然后，当宇宙接近大坍塌的时候，普通物质的能量密度和辐射暴涨。在更高维空间中的场再次起反作用，使收缩发生反弹产生一次新的大爆炸。尽管这些都不过是人为的假设，但是它至少说明了有这种可能，就是坍塌和撕裂都不必然是宇宙万物的终结。

Freese猜测他的宇宙模型最后会耗尽精力停止反弹。与之相反，普林斯顿大学的paulSteinhardt和剑桥大学的NeilTurok提出的“大火灾”宇宙模型（ekpyrotic，由希腊单词“大火”而来）认为宇宙是永恒的。这是另一种膜宇宙模型，在这个模型中我们的膜并不是唯一的，在五维空间中不到一毫米外还有另外一个宇宙，它们会象一对铙钹一样不时碰撞。在碰撞时它们的动能转化为强烈的辐射，被我们称为大爆炸。