根据熵增定律，宇宙中所有恒星都会熄灭，连黑洞也会蒸发|宇宙|引力|恒星|星系|熵增定律|系外行星|黑洞

要讨论宇宙的最终归宿，得先弄清它目前走到了哪一步。基于星系光谱红移的现代天文观测已经证实，宇宙一直在膨胀，而且是在加速膨胀。宇宙未来会膨胀到什么程度，本质上是两种力量的博弈：一方是空间自带的扩张属性，以及目前仍不清楚机理却驱动加速膨胀的暗能量，它们试图把各个星系不断拉远；另一方则是物质和能量产生的引力，它们试图把一切重新拉到一起。谁最终占据上风，就决定了宇宙将走向怎样的结局。早在1922年，物理学家弗里德曼就基于广义相对论提出了一组方程。按照弗里德曼方程，如果宇宙中的物质密度足够高，当高到某个临界点，引力就会反客为主。

膨胀速度会越来越慢，直至完全停止，之后空间开始回缩。星系互相靠近，光谱从红移转为蓝移；收缩越来越剧烈，原本分散的能量变得异常密集，背景辐射温度也随之飙升——过去是恒星向宇宙散热，这时却反过来，是宇宙空间向恒星加热，一颗颗恒星因此被融化蒸发。到最后，所有物质汇聚成体积无限小、密度无限大的奇点。这就是宇宙的第一种结局——大坍缩。不过，这种"无体积的点"更像是理论不完善产生的漏洞。宇宙或许会被压缩到极限，但这个极限并非奇点，而是量子引力效应变得显著的状态。

在圈量子引力的框架下，当空间被压到普朗克尺度时，引力可能不再表现为吸引，反而显示出强大的排斥性，就像被压到底的弹簧猛地往外推。那么迎接宇宙的或许不是终结，而是新一轮的开始——这便是第二种结局，大反弹。大反弹意味着宇宙并非一次性用品，而是可以循环再生，与彭罗斯基于共形变换提出的共形循环宇宙不同，它依靠的是真正的膨胀收缩再膨胀的呼吸式节律。但大坍缩与大反弹都建立在同一个前提上：宇宙中物质的密度必须超过临界值。经过计算，这个临界密度非常小，大约每立方米不到6个质子，相当于在整个地球这么大的空间里只有一粒沙。

根据普朗克卫星对宇宙微波背景辐射的精确测量，当前宇宙的平均密度恰好趋近于这个临界值。然而，宇宙中的物质并非都相互吸引，占据主导地位的恰恰是具有排斥效应的暗能量。观测证据显示，宇宙早期普通物质和暗物质密度较高，其引力起到过一定的减速作用；随着空间膨胀，物质被不断稀释，而暗能量密度始终不变，占比逐渐上升。大约60亿年前，膨胀由减速正式转为加速，宇宙从此进入暗能量主导期。大坍缩与大反弹的可能性由此变得微乎其微。倘若暗能量密度并非固定不变，而是随时间越来越大，宇宙将迎来另一种更为惨烈的结局。当暗能量驱动宇宙以夸张的指数级速度加速膨胀时，它会先撕裂星系团，让每个星系彼此远离；接着星系自身也无法维持形态，开始散架；然后行星系统崩溃，恒星与行星分崩离析。

当这股排斥力强到能克服电磁力，它便开始作用于微观层面，分子、原子乃至原子核都将被撕裂，连质子和中子也被瓦解成夸克等基本粒子，所有粒子最终以超光速远离彼此。这就是第三种结局——大撕裂。目前的主流观点仍然认为暗能量密度恒定不变，它产生的排斥力虽然能让宇宙加速膨胀，但不至于把万物撕碎。按照这个主流图景，宇宙将走向一个极其漫长而寂静的终点——热寂。热寂有时也被称作大冷却或大冻结，它源自热力学第二定律：在一个孤立系统中，混乱程度总是趋于增加，能量总是倾向于从高流向低，直至达到处处相同的热力学平衡。宇宙作为我们目前所知最大的孤立系统，熵值只会无限上升。

虽然眼下的宇宙被智慧文明这类低熵体点缀得生机勃勃，但这些局部的秩序并不会扭转宇宙整体熵值的上扬。在接下来的万亿年里，所有恒星，包括寿命最长的红矮星，都将一一熄灭，宇宙将再次进入黑暗时代。此时虽然没有了恒星，但白矮星、中子星这些恒星残骸仍散发着余温，即便它们最终都冷却成黑矮星，宇宙的熵也仍未达到最大。根据大统一理论的预言，组成原子的质子并非永恒存在，大约经历10的34次方年后，质子可能会发生衰变，所有物质最终化为乌有，宇宙将变成一个充满稀薄光子的巨大空壳。至于黑洞，在如此漫长的时间尺度上，它们也会因霍金辐射慢慢蒸发。

随着最后一个黑洞消散，宇宙中再也没有任何能量梯度，各处温度达到完全平衡，时间从此失去意义——这个死寂状态便是热寂。即便热寂被视为最有可能的归宿，它也并非没有问题。首先，热力学第二定律的前提是封闭系统，但宇宙究竟是封闭的还是开放的，目前并无定论。其次，暗能量是否真的恒定也不好说，近些年已有越来越多的观测证据暗示，暗能量似乎存在减弱的迹象，若真如此，宇宙未来由膨胀转为收缩也不是完全不可能。

此外，热寂之后的岁月可以认为是无限长的，在封闭系统里只要给予足够长的时间，粒子通过随机组合，理论上可以回到过去的任意一种状态，这就是著名的庞加莱回归。它和前面说的循环宇宙是两码事，循环宇宙依靠的是严格的动力学演化，而庞加莱回归纯粹是概率上的巧合，这种概率甚至允许宇宙偶然组装出一个具有自我意识的大脑，即波尔兹曼大脑。更有意思的是，热寂之后的宇宙极为特殊，再也没有任何能够用来丈量尺度的东西。在这种状态下，一个极端膨胀的宇宙与一个极度致密的起点，在数学上完全等价——这正是彭罗斯共形变换所依赖的性质。

倘若共形循环宇宙的猜想成立，宇宙在热寂之后并不会无休止地死寂下去，而是会以共形衔接的方式迎来新的时代。以上讨论的都属于宇宙的"正常死亡"。除了寿终正寝的生老病死，宇宙还面临猝死的风险。目前物理学认为，真空中的希格斯场可能并不处于能量最低点——我们所谓的真空其实只是一种假真空，它随时可能跌落到能量更低的真真空状态。当宇宙中某一点因量子隧穿突然衰变为真真空后，该点就会像气泡一样以近光速向四面八方扩散，泡泡内部的物理定律和引力常数等基本参数都与现在截然不同。

由于扩散速度接近光速，我们根本无法提前观测到它，更谈不上躲避；它扫过地球的那一瞬间，构成物质的所有粒子会立即崩溃，宇宙规则就此被从底层重写。这就是真空衰变。好在真空衰变发生的概率极低。作为对比，宇宙中所有恒星熄灭大约需要10的14次方年，普通恒星级黑洞蒸发完毕需要10的67次方年，而真空衰变的平均等待时间大约在10的100次方到500次方年之间。

换言之，哪怕宇宙早已走向热寂，真空衰变也不一定会发生。不管是寿终正寝、突发恶疾，还是起死回生，关于宇宙的最终结局，科学目前还无法给出确定的答案。我们所谓的终点，或许只是人类视角下的一种局限。无论真相如何，我们大概率都无法亲眼见证宇宙的终局，但正如追寻宇宙起源一般，这份对终极命运的思考本身，就是文明存在的意义。