有了磁場才讓物質(zhì)結(jié)合在一起,太陽才會發(fā)光發(fā)熱,如果在未來宇宙中磁力消耗殆盡,星星不再發(fā)光,天空一片黑暗,到那時世界會怎樣?
磁力會讓物質(zhì)結(jié)合成團(tuán),如滾雪球般的越來越大,其實(shí)這個答案是錯的,不但錯了而且還錯得非常離譜,即使在四大基本作用力沒有全部發(fā)現(xiàn)之前,牛頓就在1687年發(fā)表的《自然科學(xué)的哲學(xué)原理》中指出,萬有引力才是讓物體結(jié)合在一起的真正原因!
萬有引力的描述挺簡單的,天體之間的引力與質(zhì)量成正比,和距離的平方成反比,它揭示了天上的天體運(yùn)動和地面上的自由落體運(yùn)動的本質(zhì)其實(shí)是相同的,引力應(yīng)該是我們發(fā)現(xiàn)的第一種基本作用力!
而人類對于磁性物質(zhì)的利用則要遠(yuǎn)早于引力,但對于電磁力的認(rèn)識卻要晚得多!因?yàn)榇判灾荒芪F磁類金屬,而電磁力卻是讓物體保持結(jié)構(gòu)與剛性的關(guān)鍵作用力!當(dāng)然引力能耐更大,它能讓所有物質(zhì)都結(jié)合在一起形成一個天體!
最早的恒星形成理論要從1755年伊曼努爾·康德發(fā)表在自然史和天空理論上的星云假說,這個說法認(rèn)為太陽是從一片星云物質(zhì)中形成的,拉普拉斯在1796年獨(dú)立提出了相同的模型,盡管當(dāng)時沒有實(shí)際證據(jù)支持,但他們大致都猜對了!
現(xiàn)代太陽星云模型認(rèn)為類似于太陽的恒星或者行星系早期都是一個非常低溫的星際云氣體,這團(tuán)星際云氣體來自于原初星云,或者超新星爆發(fā)后的殘骸形成的星云!典型的直徑可能是數(shù)光年到數(shù)十光年之間!
在遭遇臨近超新星爆發(fā)影響或者星云內(nèi)部的分布不均的引力影響,星云開始坍縮,由于在引力作用下物質(zhì)都趨向于測地線運(yùn)動而開始旋轉(zhuǎn),最終中心坍成原恒星,而周圍則是原始星云盤,可能形成行星,也可能不會形成行星,但至少太陽系是中心的恒星和外圍的恒星都沒有落下!
恒星開始發(fā)光
中心的恒星形成早期也是一顆巖石質(zhì)天體,但隨著質(zhì)量增加逐漸讓氫元素與氦元素也無法逃逸,最終這顆龐大的氣體星球中心突破了氫的核聚變溫度,中心開始由核聚變輸出巨大的能量!漸漸讓整顆恒星變成了一個等離子大球!
恒星的發(fā)光會產(chǎn)生強(qiáng)烈的恒星風(fēng)(高能帶電粒子),會驅(qū)散恒星周圍的星云積盤,而周圍如果產(chǎn)生了行星也會在自身引力作用下清理軌道,這就是太陽系各行星軌道上這么干凈的原因!
恒星的物質(zhì)循環(huán)
像太陽那么大的恒星,能進(jìn)入循環(huán)的物質(zhì)非常有限,因?yàn)椴煌馁|(zhì)量的恒星會有不同的發(fā)展命運(yùn),一般的恒星主要有下面幾個結(jié)局!
終身都不會有物質(zhì)再吐出來的紅矮星
有部分物質(zhì)回歸宇宙的黃矮星(太陽就是)
大部分甚至全部回歸宇宙的大質(zhì)量恒星
紅矮星從燃燒開始到恒星生涯結(jié)束,不會出現(xiàn)大的質(zhì)量變化,最終結(jié)局是一顆氦白矮星!像太陽那么大的黃矮星最后則會因?yàn)閮?nèi)核氦元素的燃燒形成的氦閃和內(nèi)核坍縮后更劇烈的氫燃燒,后期會形成紅巨星,最后紅巨星外殼褪去形成行星狀星云,內(nèi)核則形成一顆碳氧白矮星(太陽的結(jié)局)!
這里要注意下的是行星狀星云未來很難形成一顆恒星,因?yàn)辄S矮星本身質(zhì)量就不夠大,除非合并到一片更大的星云中!
超新星爆發(fā)的恒星
一般大于8-10太陽質(zhì)量的恒星,后期在內(nèi)核形成鐵核的情況下會引起核坍縮超新星爆發(fā),它的爆發(fā)能量極大,會直接將恒星的外殼炸散,形成彌漫數(shù)十光年甚至更大的星云,這些星云物質(zhì)中包含了恒星生涯中形成碳、氧、硅、鈣、鎂、鋁以及鐵、鎳等元素周期表鐵之前的所有元素,這是最簡單的恒星燃燒核聚變形成!
而超新星爆發(fā)時候則會快中子捕獲形成鐵元素之后的所有元素,包括黃金和核裂變中的鈾等元素!因此超新星爆發(fā)后的殘骸是形成新的行星系的物質(zhì)來源,因?yàn)檫@樣的恒星氫利用率很低,所以這個殘骸未來一樣可以形成新的恒星!
不同質(zhì)量恒星的演化
而更大的恒星爆發(fā)時則能形成黑洞!當(dāng)然黑洞也有可能來自宇宙誕生之初的原初黑洞!
恒星需要?dú)湓?,只有氫元素燃燒階段的主序星,才是正常的恒星,如果宇宙中的氫元素都用完了,那么宇宙可能將陷入一片黑暗,但過程卻有些不一樣!
最后熄滅的恒星
星云-恒星-超新星爆發(fā)-恒星這個循環(huán)中,產(chǎn)生的恒星會越來越小,最后形成的最多也只能是紅矮星,但各位不要小看紅矮星這個小不點(diǎn),由于它的恒星結(jié)構(gòu)是全對流模型,因此它和其他無法徹底利用氫元素的恒星不一樣,紅矮星能燒光它存下的所有氫元素!
而且它還燒的很慢,因此它的壽命高達(dá)千億年以上,所以它們將成為宇宙中最后熄滅的恒星!也許宇宙中最后的文明還將依偎在紅矮星的周圍茍延殘喘!
最后熄滅的星星
白矮星和中子星的壽命都很久,白矮星是電子簡并態(tài)物質(zhì)構(gòu)成的天體,中子星則是中子簡并態(tài)構(gòu)成的天體,兩者沒有能量來源,消耗的只是引力勢能和角動量,但可以消耗很久,不過它們最終也將消耗完畢所有的能量,成為一顆黑矮星!
此時宇宙會陷入一片黑暗嗎?其實(shí)仍然不會,到那時不得不依靠一個暗黑無比的天體
想必各位肯定會很奇怪,黑洞這個能吞噬一切的天體怎么就成了最后的依靠呢?這是因?yàn)楹诙锤揪筒惶羰常裁刺祗w它都吞得下,而且在吞噬的過程中還會隨著天體被撕碎,壓縮,墜入黑洞的過程中爆發(fā)出從電磁波到伽馬射線的所有波段輻射!
這可能就是宇宙中最后的能量!
黑洞啥都不挑,所以這是未來的黑暗時代唯一能依靠的能量來源!但最后這些物質(zhì)都將被消耗殆盡,而此時宇宙也可能膨脹到足夠遙遠(yuǎn)而無法讓黑洞吞噬,最終宇宙將徹底陷入黑暗!
更遙遠(yuǎn)的未來,黑洞也將在霍金輻射的持續(xù)損失能量下,逐漸蒸發(fā),宇宙陷入熱寂狀態(tài)!當(dāng)然根據(jù)1998年發(fā)現(xiàn)的暗能量主導(dǎo)下的宇宙,還有一種大撕裂的狀態(tài),也就是膨脹的宇宙將所有物質(zhì)都撕裂成基本粒子,而且根據(jù)計(jì)算,這個未來大概只有400多億年了,好怕怕?。?/p>