你可能听说过关于宇宙终结的常见理论，该理论认为在其他行星体不复存在之后，只有黑洞和死亡的恒星会漂浮在太空中，这个理论通常被称为“热寂理论”。
但就在前段时间，来自美国伊利诺斯州立大学的物理学家，由教授马特·卡普兰领导的研究小组发表了一份报告，讨论了他们的新研究，该研究被《皇家天文学会月刊》刊登，并提出了一个关于宇宙终结的新的可信预测。
在新的研究中，卡普兰教授和他的团队认为，一种未来类型的恒星，即黑矮星，将是宇宙中最后一种天体，最终将爆炸成超新星，以壮观的爆炸宣告宇宙的终结。
在你们认为这只是另一个无聊的理论之前，让我先告诉你们一点理论，黑矮星从一开始就不拥有超新星爆发的能量，这就是这个新的预测如此重要和惊人的原因。
那么它们将会发生什么？以及黑矮星将如何获得未来爆炸的能量？
要回答这个问题，我们首先要知道什么是黑矮星，简单地说，黑矮星是相对较小的恒星，在其生命周期中许多阶段的最后阶段，小的或中等的恒星，其质量小于太阳质量的10倍，它们的生命最终会耗尽能量，然后引发核聚变，使恒星得以存活。
由于中小恒星的质量，在它们的引力下不足以形成超新星，它们会变成白矮星，白矮星是一种富含氮、氧和碳等轻质物质的恒星，这是因为这些恒星的质量不是很大，不能产生铁等较重的元素，因此，我们看不到它们爆炸。
白矮星不会变成超新星的另一个原因，是它们在两种力的作用下处于平衡状态，一种是将恒星向内推的引力，另一种是将恒星向外推的电子简并压，因此白矮星会保持这种状态数万亿年，直到它们耗尽支撑自身的能量，最终变成冰冷的黑矮星。
费瑟·凯萨琳教授进一步解释了白矮星的生命周期说，随着白矮星在接下来的一万亿年间冷却下来，它们会变暗，最终变得自由而坚固，变成不再发光的黑矮星。
宇宙中不发光的物体可能会敲响警钟，比如黑洞，但你不应该把它们误认为黑洞，因为黑洞是生命周期的最后阶段，是更大更大的恒星爆炸形成的，它们的质量最大能达到太阳的30亿倍。
另外，黑洞现在在宇宙中存在，我们有证据证明它们的存在，不像黑矮星，科学家在几年前甚至捕捉到了黑洞的照片，另一方面，像黑矮星或者在几万亿年后会存在于遥远的未来的物体，因为它们在遥远的未来不会再发光。
人们可能认为核聚变最终会触发超新星，但卡普林教授在他的新工作中预测，核聚变确实可以发生，即使在白矮星失去光泽变成黑矮星之后很长一段时间，他把他的预测命名为黑矮星超新星。
卡普兰教授说，核聚变将通过所谓的量子隧穿发生，这需要非常非常长的时间，量子隧穿不是一个新概念，它在量子力学领域已经很古老了，它解释了很多我们在亚原子物理学中看到的现象，尽管物理学家并不完全理解量子隧穿是如何发生的，或者为什么量子隧穿描述了一种发生在量子亚原子层面上的物理过程，在这个物理过程中粒子像波一样，使它们能够穿过高能势垒，否则它们将无法穿越。
量子隧穿也是基本的操作概念，使用大量的电子芯片和设备，如用于成像的扫描隧穿显微镜，和用于调节电流方向的隧穿二极管，这个量子隧穿过程，最终将在黑矮星内部产生更重的元素，如硅和镍，它们将融合在一起产生铁，在恒星内部引发核聚变。
不管有多热多高能，黑矮星也不会有什么不同，当黑矮星无法将铁熔合成更高的元素时，这将导致引力将恒星向内推，而电子简并压将恒星向外推，这时内推力将远小于外推力，这将驱动整个白矮星成为超新星。
这项新的研究，不仅提到了白矮星将会如何爆炸，还提到了计算这些事件在未来多久会发生，答案会让你震惊。
据估计，在未来10的11000次方年之后，第一颗足够大的黑矮星会爆炸。如此多年以后才会发生的事，以至于科学家们都不知道它们的名字。黑矮星会继续爆炸，直到最后一颗，它会在10的32000次方年后，变成超新星，从此宣告宇宙终结，归于虚无。
未来，我建议你们不要用脑袋去思考这些数字，因为想象它们太难了，你们可能最终会失去理智，这种时间尺度在未来是无法想象的。
当所有的黑洞都因为霍金辐射而消失后，在太空中留下的地外天体，彼此相距遥远。
事实上，这项新的研究计算到黑矮星爆炸的时候，宇宙会膨胀到数值E的倍数，等于2.71的10次方的1100次方。
用数字来表达这些不可思议的事件，卡普兰教授在伊利诺伊州立大学的报告中说，这是我职业生涯中认真研究过的最大的数字，他继续说，很难想象在接下来还会发生什么。黑矮星超新星可能是宇宙中发生的最后一件有趣的事情，它们可能是最后一颗超新星。
这项新研究还预测，并非所有的白矮星最终都会变成超新星，这个幸运的结果，只会发生在那些质量最大的恒星上，它们的质量在太阳的1.2到1.4倍之间，其次是质量较小的黑矮星，这种质量的恒星，大约占当今宇宙中现存恒星数量的1%，至少我们所知道的是，大约有10万亿颗恒星在经过漫长的核聚变之后，它们变成黑矮星很久之后，慢慢的等待着死亡。
那么那些质量不那么大的黑矮星呢？他们会发生什么，他们会遭受同样的命运吗？还是有不同的惊喜在等着我们？
由于质量和引力在核聚变过程中非常重要，质量较小的白矮星将仍然是漂浮在太空中，白矮星作为孤独的幸存者在一个空旷寒冷的宇宙中，就像卡普兰教授所说，这将是一个有点悲伤、孤独、寒冷的地方，它们不会爆炸，也不会变成其他任何东西。
卡普兰教授和他的团队的下一步工作，是设计一个模拟程序来有效地模拟他们的新研究，模拟帮助物理学家在他们的预测和这些模拟之间，进行比较相似性，甚至是不同之处。
研究宇宙的终结，对于天体物理学家来说并不是一个奇怪的研究领域，事实上，许多其他关于宇宙将如何终结的理论一直在互联网上流传，有些是合理的，有些则不是，这就是为什么要注意到所有这些理论都只是理论，而且卡普兰教授本人也是理论物理学家，他的计算和预测在理论上是有意义的，但是没有办法通过实验来验证它们，特别是在其他科学存在的情况下。
它可能与这个理论相矛盾，例如在《科学》杂志的网站上作者说，如果质子衰变的理论是正确的，它将完全打破黑矮星超新星的工作，这背后的原因是，在它们有机会制造铁之前，由于质子衰变，黑矮星便将不复存在。
利用量子隧道爆炸，其他的想法，推翻卡普兰的理论是一个重大的突破，这是一个假设，就像宇宙从大爆炸开始膨胀一样，它最终也会像宇宙在白矮星爆炸或形成之前开始坍缩一样，就像耶鲁大学的天体物理学家，格雷戈里·劳福林在回应这项新研究时说的那样，我们对遥远未来的看法反映了我们目前的认识，而这种看法会随着时间的推移而改变，这意味着我们必须小心，不要被那些还没有成长和被证明是正确的理论所束缚，特别是当处理那些在数万亿年后才会出现的概念时。
因此，无论我们对宇宙的终结，以及它将如何发展提出了多少理论和设想，对我们人类来说，它仍然是一个非常大的谜，与宇宙不可思议的年龄相比，人类的生命毫无意义。
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