一项关于宇宙终结的新计算表明，万物终结的时间比我们之前计算所显示的要早得多。
一旦将宇宙中万物发出的类似霍金辐射考虑在内，宇宙的功能性终结仅在10的78次方年后就会到来。当然，到那时人类肯定早已灭绝，但这比我们之前认为宇宙拥有的10的1100次方年要短得多。
“所以宇宙的最终终结比预期来得更快，”荷兰拉德堡德大学的天体物理学家海诺·法尔克说，“但幸运的是，它仍然需要很长时间。”
这项研究是2023年一篇论文的直接后续，在那篇论文中，法尔克及其同事迈克尔·翁德拉克和沃尔特·范·苏伊莱科姆发现，黑洞并非宇宙中唯一会发出霍金辐射的物体。相反，密度较低的物体也可能以霍金辐射或类似的形式逐渐蒸发。
这有点复杂，如果需要回顾，我们在这里会更详细地探讨。但基本要点是，类似霍金辐射，即粒子自发产生并飞离，带走黑洞部分能量的现象，能在不太极端的时空曲率下发生。
传统上认为这需要一个事件视界，即黑洞的引力强大到连光速都不足以达到逃逸速度的那个点。
然而，该团队在2023年的研究中发现，它也可能发生在其他超致密或非常巨大的物体周围。根据该团队的模型，这意味着中子星和白矮星周围以及巨大星系团周围的空间扭曲也应该有助于蒸发。
“经过很长一段时间后，这将导致宇宙中的一切最终像黑洞一样蒸发，”法尔克在2023年解释道，“这不仅改变了我们对霍金辐射的理解，也改变了我们对宇宙及其未来的看法。”
那么，接下来显而易见的问题是：这需要多长时间呢？于是，该团队开始认真研究并计算数据。
白矮星、中子星和黑洞都属于同一类天体。它们是恒星死亡后留下的残骸，外部物质被抛射出去，核心坍缩成超致密物体。
质量高达太阳8倍左右的恒星会变成白矮星，其质量上限为1.4倍太阳质量。质量在8到30倍太阳质量之间的大质量恒星会产生质量上限约为2.3倍太阳质量的中子星。质量超过30倍太阳质量的恒星会变成黑洞，黑洞也有质量限制，不过目前这与我们的讨论无关，如果感兴趣可以了解一下。
物体密度越大，其引力场就越极端。在这三种物体中，黑洞密度最大，白矮星最小。这意味着白矮星蒸发所需的时间最长，该团队以白矮星死亡所需的时间作为衡量宇宙中普通物质剩余寿命的标准。
因为黑洞密度最高，因此引力场最强，该团队原本预计它们蒸发所需的时间最短。嗯，他们有点对。一个恒星质量的黑洞需要10的67次方到10的68次方年才会消失殆尽，但令人惊讶的是，中子星蒸发所需的时间大致相同。
这背后有一个相当有趣的原因。“黑洞没有表面，”翁德拉克说，“它们会重新吸收自身的一...
对于一颗普通白矮星，该团队计算出其寿命为10的78次方年，这为宇宙中普通物质的寿命设定了一个大致上限。
然而，宇宙中有些物体蒸发所需的时间比白矮星更长，当然，前提是在此期间没有其他变故。月球蒸发需要10的89次方年，人体则需要10的90次方年……所以，即使我们想永生，最终可能也会遇到障碍。
一个超大质量黑洞需要10的96次方年，而包围着星系团的巨大暗物质晕则需要10的135次方年。即便如此，这也远比之前根据白矮星残骸估计的10的1100次方年的寿命要短得多。
显然，这些都不会给我们带来实际问题。即使人类在50亿年后太阳死亡之前以某种方式实现星际旅行，我们也必须以某种方式在宇宙当前寿命的许多倍时间内继续生存。
该团队希望他们的研究结果能帮助我们在灭绝之前更好地理解宇宙。至少，我们可能还有时间做到这一点。
“通过提出这类问题并研究极端情况，”范·苏伊莱科姆说，“我们希望更好地理解这个理论，也许有一天，我们能解开霍金辐射的谜团。”
这项研究已发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上。