在八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,根据科学家的研究我们能够知道,宇宙中分布着众多的天体,其中比较重要的天体有恒星、行星、彗星、小行星,而恒星和行星是能够诞生生命的关键天体,根据科学家的研究我们能够知道,恒星的诞生,始于宇宙中一片弥漫的星际分子云,这些星云主要由氢、氦气体和少量尘埃组成,密度非常低,每立方厘米仅有几十个粒子,温度徘徊在零下200摄氏度左右,最初,坍缩的云团会分裂成若干个更小的“云核”,每个云核都是一颗恒星的“胚胎”,这个过程被称为碎片化。云核在引力作用下持续收缩,体积不断变小,物质则向中心聚集,引力势能随之转化为热能,让云核的温度和压力逐渐攀升。

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此时的云核被称为原恒星,它还不具备恒星的核心特征,只是一个不断升温的致密气团。随着坍缩的推进,原恒星的自转速度会越来越快,这是角动量守恒定律的必然结果,高速自转产生的离心力,会让原恒星的物质难以向两极方向收缩,却能向赤道方向延展,最终形成一个中间厚、两极薄的原恒星盘,当原恒星核心的温度达到1000万摄氏度,压力突破数百万个大气压时,宇宙中最壮丽的核反应便会启动:氢原子核在高温高压下克服库仑斥力,发生核聚变,四个氢核聚变成一个氦核,同时释放出巨大的能量。

这些能量以光和热的形式向外辐射,形成的辐射压会与向内的引力达到平衡,引力坍缩就此停止,一颗真正的恒星就此诞生,天文学上称这个阶段为主序星阶段,恒星一生中90%以上的时间都会在这个阶段度过。

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而行星的诞生和恒星紧密相伴,其摇篮是恒星形成过程中产生的原恒星盘,当中心的原恒星逐渐升温、自转趋于稳定后,原恒星盘内的固态颗粒便开始了最初的演化,这些微米级的尘埃粒子,会在旋转过程中不断碰撞、吸附,在摩擦力和静电力的作用下,小颗粒聚合成大颗粒,这是行星形成的关键一步,星子之间的引力相互作用,会引发大规模的碰撞和合并,较小的星子会被较大的星子吞噬,大星子的质量持续增加,核心的压力和温度也会随之升高,经过数百万年的吞并和演化,一部分星子最终成长为拥有稳定引力,能够清空轨道附近小行星的行星胚胎。这个时候,行星的最终形态会受到恒星距离的影响,呈现出明显的变化。

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在恒星附近的高温区域,水、氨等容易挥发的物质会被恒星辐射蒸发,只有岩石和金属等耐高温的物质得以留存,这些物质逐渐聚集成体积较小、密度较高的类地行星,比如说太阳系中的水星、金星、地球和火星,看到这里,相信很多人会产生一个疑问,为什么在太阳系当中,只有地球诞生了生命?对此科学家认为,地球的位置堪称最好,它位于太阳系的宜居带,和太阳的距离恰到好处,所以能够保持适宜的温度,而且地球的体积和质量也恰到好处。按照牛顿的万有引力定律,质量决定引力大小。若地球体积过小,引力不足以束缚住大气层,水蒸气等气体也会逃逸到太空,最终变成一颗荒芜的“死星”;若体积过大,引力过强,地表物质会被牢牢束缚,难以发生碰撞融合,无法形成生命所需的有机物质。

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而地球的大小,恰好能让无机物质在闪电、潮汐等作用下碰撞融合,逐步形成蛋白质等生命“基石”,为生命的诞生奠定物质基础。地球的磁场和大气层更是生命守护神,宇宙中充斥着高能射线,就像是无形的激光威胁着生命,但是地球强大的磁场形成一道防护罩,将这些射线阻挡在了外面,除此之外生命的诞生还需要无数巧合与漫长的稳定期。从早期单细胞生命出现,到如今复杂多样的生态系统,地球经历了数十亿年的演化,期间虽有物种灭绝,但整体环境始终保持相对稳定。而太阳系的其他行星,要么像火星一样因体积小失去磁场和大气,变得寒冷干燥;要么像木星、土星等气态行星,缺乏固体表面和稳定环境,均无法满足生命诞生与演化的苛刻条件。

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在宇宙中恒星和行星的数量非常多,在银河系中就存在1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,放眼整个宇宙,天体的数量更多,但是科学家认为,再过1000万亿年以后,我们熟悉的宇宙将会不复存在,到时候整个宇宙将会一片虚无,虽然有零散的粒子,但是没有一个是可以触摸的,因为暗能量已经超过了引力,基本粒子已经不足以聚合成为更大的粒子,如果暗能量不足以撕裂宇宙,宇宙又无法收缩成黑洞,它将会迎来热寂,也就是传说中的时间尽头,这个时候我们的宇宙中将不会存在任何的光源,包括地球和众多星系在内的行星和恒星都会消失,宇宙将变得漆黑一片。暗能量是一种被假设存在的、驱动宇宙加速膨胀的未知能量形式,它无法被直接观测,其存在是科学家基于宇宙膨胀规律的推论。

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20世纪末,天文学家通过观测遥远超新星的亮度变化发现,宇宙的膨胀并非匀速减速,而是处于加速膨胀状态。根据万有引力定律,宇宙中的物质引力本应阻碍膨胀、让其减速,这一矛盾现象意味着宇宙中存在一种未知的排斥性力量,科学家将其命名为暗能量。暗能量占据了宇宙总质能的约68%,远超暗物质(约27%)和可见物质(约5%)的占比。它具有独特的物理特性:压强为负值,能产生与引力相反的排斥力,且这种排斥力会随着宇宙空间的膨胀而增强,进而推动宇宙膨胀速度不断加快。虽然说现在科学家还没有捕捉到暗能量,但是它确实存在宇宙当中,可能有很多不知道什么是热寂,热力学第二定律指出,孤立系统的熵总是自发地向增大的方向发展,不会主动减小。

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宇宙被视为一个最大的孤立系统,没有外部能量和物质的输入,其内部的能量转化过程必然伴随着熵的增加,随着时间的推移,宇宙中所有的天体都会逐渐解体,物质粒子会不断扩散、碰撞,能量会从高能区域向低能区域均匀的传递,当宇宙中的熵达到最大值的时候,整个宇宙的温度会趋于一致,形成热平衡状态,这个时候宇宙中不再有温度差,而温度差是驱动一切能量转化的基础,没有温度差,就无法形成热传递,无法推动机械运动,化学反应、生命活动等任何需要能量输入的过程。在热寂状态下,宇宙空间会变得极度空旷,充斥着均匀分布的基本粒子和辐射,没有恒星的光芒,没有行星的运转,更没有生命存在的痕迹。

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所有宏观的有序结构都已瓦解,只剩下微观粒子的无规则热运动,且这种混乱状态会永久持续,不会再自发地形成新的有序天体或生命。除了这个假说之外,在科学界还有其他关于宇宙结局的说法,比如说大撕裂,大撕裂假说是基于宇宙加速膨胀现象提出的一种宇宙终极命运猜想,该假说认为,暗能量的排斥力会随着宇宙膨胀持续增强,最终撕裂宇宙中从星系到原子的所有结构。这一假说的核心前提与暗能量的特性紧密相关。我们目前观测到的宇宙膨胀正在加速,而暗能量被认为是驱动这一加速的关键力量。在大撕裂假说的模型里,暗能量并非恒定不变的宇宙学常数,而是一种被称为“幻影能量”的动态能量形式——它的能量密度会随着宇宙空间的膨胀不断升高,带来的排斥力也会同步急剧增强。

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在宇宙演化的早期,引力的作用远大于暗能量的排斥力,这让星系得以形成,恒星能在引力束缚下稳定燃烧。但随着时间推移,幻影能量的排斥力会逐渐超越引力。按照假说的推演,这一过程会分阶段摧毁宇宙中的各级结构,当大撕裂进入最后阶段,排斥力会突破微观世界的束缚。它会先撕裂行星、恒星等天体的物质结构,让岩石、金属等宏观物质分解为分子和原子;紧接着,原子结构也无法维持,原子核与核外电子会被强行剥离;最终,即便是构成原子核的质子和中子,也会被这股强大的排斥力撕裂,宇宙彻底分解为最基础的粒子,陷入一片混沌的状态。大撕裂假说的成立与否,取决于暗能量的本质和演化规律,而目前人类对暗能量的认知依然有限。