為什么宇宙熱寂狀態(tài)？

宇宙學(xué)家認(rèn)為,宇宙的未來存在兩種圖景:如果宇宙能量密度超過臨界密度,宇宙會(huì)在膨脹到最大體積之后坍縮,在坍縮過程中,宇宙的密度和溫度都會(huì)再次升高,最后終結(jié)于同爆炸開始時(shí)相似的狀態(tài)即大擠壓狀態(tài);相反,如果宇宙能量密度等于或者小于臨界密度,膨脹會(huì)逐漸減速,但永遠(yuǎn)不會(huì)停止?

恒星的形成會(huì)因各個(gè)星系中的星際氣體都被逐漸消耗而最終停止,恒星的演化最終導(dǎo)致只剩下白矮星?中子星和黑洞?這些致密星體彼此的碰撞會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量聚集而陸續(xù)產(chǎn)生更大的黑洞,但這個(gè)過程會(huì)相當(dāng)緩慢?此后,宇宙的平均溫度會(huì)漸進(jìn)地趨于絕對(duì)零度,從而達(dá)到所謂的大凍結(jié)?

另外,倘若質(zhì)子真像標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的那樣是不穩(wěn)定的,重子物質(zhì)最終也會(huì)全部消失,宇宙中只留下輻射和黑洞,而最終黑洞也會(huì)因霍金輻射而全部蒸發(fā)?宇宙的熵會(huì)增加到極點(diǎn),以至于再也不會(huì)有自組織的能量形式產(chǎn)生,最終宇宙達(dá)到熱寂狀態(tài)?