為什么宇宙熱寂狀態(tài)？

宇宙學家認為,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再次升高,最后終結于同爆炸開始時相似的狀態(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,膨脹會逐漸減速,但永遠不會停止?

恒星的形成會因各個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導致質量聚集而陸續(xù)產(chǎn)生更大的黑洞,但這個過程會相當緩慢?此后,宇宙的平均溫度會漸進地趨于絕對零度,從而達到所謂的大凍結?

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