宇宙的死亡
宇宙的結(jié)構(gòu)
目前我們已經(jīng)知道宇宙中存在1000億個(gè)以上的星系。銀河系是太陽所屬的一個(gè)龐大的恒星集團(tuán)，約包括10n顆恒星。銀河系的質(zhì)量約為1千億個(gè)太陽質(zhì)量，直徑約為10萬光年。若對視星等在23等以內(nèi)的星系做統(tǒng)計(jì)，星系總數(shù)在109個(gè)以上。
星系的空間分布不是無規(guī)律的，它也有成團(tuán)現(xiàn)象。上千個(gè)以上的星系構(gòu)成的大集團(tuán)叫大星系團(tuán)。大約只有10％的星系屬于這種大星系團(tuán)。大部分星系只結(jié)成十幾、幾十或上百個(gè)成員的小團(tuán)。
今天人們把10Mpc以上的結(jié)構(gòu)稱為宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)。目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc。有跡象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫狀，即有許多看不到星系的空洞區(qū)，而星系聚集在空洞的壁上，呈纖維狀或片狀結(jié)構(gòu)。這一層次的結(jié)構(gòu)叫超星系團(tuán)，
它的典型尺度為幾十兆秒差距。
若把星系看成宇宙物質(zhì)的基本單元，那么，星系的分布狀況就是宇宙結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)。
亨德里克·安東·洛倫茲
洛倫茲認(rèn)為，牛頓的絕對空間里充滿了靜止以太。地球是在靜止以太的海洋中以30千米／秒的速度運(yùn)行，必然有30千米／秒的以太風(fēng)產(chǎn)生。1887年，邁克爾孫和莫雷進(jìn)行了多次精確實(shí)驗(yàn)，沒有檢測到以太風(fēng)，這被稱為零結(jié)果。1921年～1925年，美國物理學(xué)家米勒又與莫雷合作，他們多次重復(fù)了邁克爾孫實(shí)驗(yàn)，
都得到了非零的結(jié)果(即0.33的結(jié)果，相當(dāng)于觀測到了10千米/秒的以太風(fēng))。到了1976年～1977年，實(shí)驗(yàn)在兩個(gè)地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，一個(gè)是在普林斯頓，另一個(gè)是在加利福尼亞大學(xué)，先后進(jìn)行了10次實(shí)驗(yàn)。他們不但發(fā)現(xiàn)了地球運(yùn)動(dòng)的全速以太風(fēng)，還發(fā)現(xiàn)太陽系以300千米/秒的速度在繞銀河中心運(yùn)動(dòng)，銀河系在以太海中的穿行速度為600千米／秒，而太陽和地球的凈速度是400千米/秒。
所以，在計(jì)算宇宙的死亡時(shí)間時(shí)，我們可以取星系繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)的平均速度——600千米/秒。
空旋渦場的數(shù)量
宇宙的運(yùn)動(dòng)是由暗能量來推動(dòng)的。暗能量總是以一種旋渦運(yùn)動(dòng)的形式出現(xiàn)，
所以，在暗能量的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)形成一種旋渦場，我們稱之為暗能量旋渦場，簡稱為旋渦場。包含有大量物質(zhì)的旋渦場叫做物理旋渦場，沒有任何物質(zhì)的旋渦場叫做空旋渦場。
按照大小次序，物理旋渦場劃分為如下四類：S1旋渦場，它代表星系團(tuán)旋渦場；A1旋渦場，它代表星系旋渦場；B1旋渦場，它代表星團(tuán)旋渦場；C1旋渦場，它代表恒星旋渦場。
空旋渦場分別用s2、A2、B2和c2來表示：s2旋渦場，它的尺度以一個(gè)星系團(tuán)為標(biāo)準(zhǔn)；A2旋渦場，它的尺度以一個(gè)星系為標(biāo)準(zhǔn)；B2旋渦場，它的尺度以一個(gè)星團(tuán)為標(biāo)準(zhǔn)：C2旋渦場，它的尺度以一個(gè)恒星系為標(biāo)準(zhǔn)，如太陽系等。
由于A1旋渦場正處于收縮狀態(tài)，而A2旋渦場則處于膨脹狀態(tài)。所以，A2旋渦場的平均尺度必定大于A1旋渦場的平均尺度。所以，我們可以認(rèn)為，宇宙中A2旋渦場的數(shù)量大約和Al旋渦場的數(shù)量相等，約為1000億個(gè)。A2旋渦場的平均半徑為12kpc。
宇宙的現(xiàn)狀
目前，星系正處于收縮狀態(tài)，但這種收縮是由暗能量的衰退造成的。S2和A2這兩種空旋渦場都處于膨脹狀態(tài)，而這種膨脹是由暗能量的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。由于S2和A2這兩種空旋渦場內(nèi)沒有恒星等物質(zhì)，所以，這種旋渦場在旋轉(zhuǎn)過程中就沒有任何負(fù)荷。在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，它們必然會膨脹。暗能量每10億年以5.3％的比例衰退，所以，星系的收縮是很緩慢的。相比之下，s2和A2這兩種空旋渦場的膨脹就快得多。所以，目前的宇宙正處于快速膨脹之中。
宇宙收縮的過程
暗能量每10億年以5.3％的比例衰退，導(dǎo)致星系不斷地收縮。240億年后，暗能量將減少73％，每個(gè)星系都將收縮為一個(gè)奇點(diǎn)，變成一個(gè)奇點(diǎn)黑洞。那時(shí)，宇宙中將不再有恒星，只存在如下三種東西：一是位于宇宙中心和星系團(tuán)中心的暗能量黑洞；二是1000億個(gè)以上的奇點(diǎn)黑洞；三是1000億個(gè)以上的A2旋渦場。
當(dāng)星系旋渦場收縮時(shí)，在它周圍的空旋渦場就會膨脹；當(dāng)它收縮為一個(gè)奇點(diǎn)黑洞時(shí)，在它周圍的空旋渦場也會同步跟進(jìn)，它們總是保持著接觸。當(dāng)奇點(diǎn)黑洞繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)時(shí)，它就會進(jìn)入附近的空旋渦場中。
首先，它進(jìn)入體積較小的c2旋渦場中。由于奇點(diǎn)黑洞擁有一個(gè)星系的質(zhì)量，所以，c2旋渦場就處于一種超負(fù)荷狀態(tài)而無法旋轉(zhuǎn)。在黑洞的巨大引力作用下，c2旋渦場會快速地向黑洞方向收縮，直到它完全被黑洞吞噬。所以，當(dāng)奇點(diǎn)黑洞穿過c2旋渦場時(shí)，c2旋渦場將會被完全吞噬掉。
奇點(diǎn)黑洞吞噬了c2旋渦場后，它又以同樣的方法一個(gè)接一個(gè)地吞噬B2旋渦場、A2旋渦場和s2旋渦場。在這個(gè)過程中，奇點(diǎn)黑洞吸收的暗能量越來越多，它的旋轉(zhuǎn)速度也越來越快。
宇宙死亡的時(shí)間
所有的星系都變成奇點(diǎn)黑洞之后，假設(shè)它們繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能為Ep。宇宙的暗能量則分為兩部分：一是用來推動(dòng)奇點(diǎn)黑洞自轉(zhuǎn)的暗能量，用Enj來表示；二是用來推動(dòng)奇點(diǎn)黑洞繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)的暗能量，用Enk來表示。在奇點(diǎn)黑洞吞噬空旋渦場之前，宇宙處于一種平衡狀態(tài)，即Enk等于Ep。這時(shí)，宇宙既不會膨脹，也不會收縮。
在奇點(diǎn)黑洞吞噬A2旋渦場的過程中，一方面用來維持宇宙旋轉(zhuǎn)的暗能量Enk在快速減小，宇宙在快速收縮；另一方面用來推動(dòng)奇點(diǎn)黑洞自轉(zhuǎn)的暗能量Enj在快速增加，黑洞的旋轉(zhuǎn)速度越來越快。
假設(shè)奇點(diǎn)黑洞繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)的平均速度為600千米／秒。當(dāng)奇點(diǎn)黑洞經(jīng)過C2和B2旋渦場時(shí)，就會把它們吞噬掉。所以，奇點(diǎn)黑洞繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)的速度實(shí)際上就是它吞噬空旋渦場的速度。A2旋渦場的平均直徑為24kpc千米。奇點(diǎn)黑洞通過一個(gè)A2旋渦場所需的時(shí)間為4000萬年。所以，奇點(diǎn)黑洞用4D00萬年的時(shí)間就可以穿過一個(gè)A2旋渦場，同時(shí)它也把A2旋渦場吞噬掉。由于奇點(diǎn)黑洞的數(shù)量約等于A2旋渦場的數(shù)量，所以，當(dāng)所有星系都變成奇點(diǎn)黑洞之后，再過4000萬年，宇宙中所有的空旋渦場都將被吞噬掉。那時(shí)，宇宙將收縮為一個(gè)奇點(diǎn)，宇宙由此而亡。所以，我們可以得出如下結(jié)論：
240億年后，宇宙中所有的星系都將死亡，變成1000億個(gè)以上的奇點(diǎn)黑洞。
241億年后，宇宙也將死亡，變成一個(gè)奇點(diǎn)黑洞。
