從宇宙的膨脹的其中一個(gè)演化發(fā)展的結(jié)果來(lái)看，太陽(yáng)系各行星之間距離被拉大也只是時(shí)間問(wèn)題，但以現(xiàn)代宇宙的膨脹說(shuō)來(lái)衡量，暫時(shí)并不會(huì)導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果，但在遙遠(yuǎn)的未來(lái)來(lái)看，太陽(yáng)系最終的發(fā)展將是行星距離被拉大，直至達(dá)到基本粒子狀態(tài)，這是一個(gè)什么概念？真會(huì)如此可怕嗎？

宇宙膨脹與宇宙的命運(yùn)

能決定宇宙未來(lái)命運(yùn)的力量有兩種，一種引力，它能使物質(zhì)聚合在一起形成各種天體，也能左右宇宙的未來(lái)！另一種是斥力，它會(huì)導(dǎo)致宇宙膨脹，同樣可以決定宇宙的未來(lái)，簡(jiǎn)單的說(shuō)，我們宇宙的命運(yùn)就是這兩種力角逐的結(jié)果。

愛(ài)因斯坦當(dāng)年用引入了符號(hào)Λ來(lái)表示物質(zhì)密度不為零的靜態(tài)宇宙存在的度規(guī)張量成比例項(xiàng)，他稱之為宇宙常數(shù)，也是讓愛(ài)因斯坦后悔終身的決定，但其實(shí)宇宙常數(shù)Λ用在這里討論宇宙的未來(lái)非常合適，因?yàn)榉浅Ｐ蜗?！但光?span style="margin: 0px;padding: 0px;border: 0px;font-style: inherit;font-variant: inherit;font-weight: 700;font-stretch: inherit;line-height: inherit;vertical-align: baseline;word-break: break-word;">宇宙常數(shù)Λ是不夠的，因?yàn)檫€缺少一個(gè)宇宙命運(yùn)的關(guān)鍵選項(xiàng)，就是宇宙的形狀。

1922年蘇聯(lián)物理學(xué)家弗里德曼用簡(jiǎn)化愛(ài)因斯坦相對(duì)論的方式，以宇宙學(xué)原理假設(shè)空間均勻性和各向同性，因此大幅簡(jiǎn)化了廣義相對(duì)論，提出了關(guān)于宇宙形狀的著名的弗里德曼度規(guī)。

在這個(gè)簡(jiǎn)化的方程中出現(xiàn)了宇宙空間曲率K，上圖公式中已經(jīng)確定了K取值時(shí)宇宙的形狀，但當(dāng)它與宇宙常數(shù)Λ結(jié)合時(shí)將會(huì)發(fā)生非常有趣的現(xiàn)象，因?yàn)檫@兩種組合產(chǎn)生的宇宙結(jié)果將會(huì)有很多種，當(dāng)然我們不需要傷腦筋考慮多種復(fù)雜的組合，因?yàn)?967年時(shí)愛(ài)德華·哈里森將這兩個(gè)參數(shù)的取值對(duì)應(yīng)的宇宙未來(lái)總結(jié)成一張圖表，非常直觀

對(duì)照上表我們可以發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)情況下宇宙的未來(lái)都是膨脹的，那么宇宙常數(shù)到底該如何取值呢？但很抱歉宇宙常數(shù)Λ并不太容易確定，不過(guò)我們可以用哈勃常數(shù)和宇宙密度以及臨界密度的方式代替宇宙常數(shù)描述宇宙的未來(lái)！

其實(shí)用密度與臨界密度的方式描述更容易理解，因?yàn)槲镔|(zhì)聚合在一起能產(chǎn)生約束自我的引力，那么很簡(jiǎn)單，當(dāng)物質(zhì)分布太散時(shí)，它們就聚合不起來(lái)了，那么我們宇宙的密度是多少呢？臨界密度又是多少呢？

愛(ài)因斯坦已經(jīng)為我們準(zhǔn)備好了，根據(jù)普朗克衛(wèi)星觀測(cè)到宇宙微波背景輻射，發(fā)現(xiàn)宇宙在千分之六的精度上依然保持平坦，那么根據(jù)廣義相對(duì)論可以推導(dǎo)出臨界宇宙平均密度公式，如下圖：

H就是哈勃勃常數(shù)，其他都是已知參數(shù)，取值以WMAP在2006年觀測(cè)到的H為70 km/s·Mpc，計(jì)算可以得到一個(gè)宇宙臨界密度0.9×10^-29g/cm^3，有興趣的朋友可以直接算算。將它現(xiàn)代宇宙密度比較即可知道，我們的宇宙會(huì)有三種形狀：

宇宙密度/宇宙臨界密度=Ω0，當(dāng)Ω0＞1時(shí)，宇宙是封閉的有限的空間，當(dāng)Ω0≤1時(shí)宇宙將是雙曲無(wú)限空間，當(dāng)當(dāng)Ω0=1時(shí)，宇宙就是平坦的無(wú)限空間！

那么Ω0的值到底是多大呢，其實(shí)我們可以通過(guò)觀測(cè)宇宙形狀的實(shí)驗(yàn)來(lái)反推出Ω0的到底是多少，上圖中在不同平面上的三個(gè)三角形，球面上的三角形內(nèi)角和大于180度，雙曲面上的小于180度，而平面上則剛好等于180度，為此天文學(xué)家建立了一個(gè)橫跨接近半個(gè)可觀測(cè)宇宙的測(cè)量模型。

得到的結(jié)果是無(wú)限接近于實(shí)際角度，即Ω0=1，也就是說(shuō)我們宇宙是一個(gè)平坦的無(wú)限空間。而在1998年兩個(gè)團(tuán)隊(duì)觀測(cè)到宇宙正在加速膨脹而獲得2011年諾貝爾獎(jiǎng)，同時(shí)提出了導(dǎo)致宇宙膨脹的暗能量概念：暗能量的斥力和宇宙的尺度有關(guān)，在宇宙比較小時(shí)，引力占有主導(dǎo)地位，但當(dāng)宇宙規(guī)模夠大時(shí)，暗能量逐漸占據(jù)主導(dǎo)，而這個(gè)改變發(fā)生在45億年前！

大撕裂和太陽(yáng)系的命運(yùn)

上文我們了解了宇宙密度Ω0=1的無(wú)限平坦空間，而在45億年前宇宙開(kāi)始加速膨脹，未來(lái)宇宙的膨脹可能已經(jīng)無(wú)法阻止。那么我們可能會(huì)面對(duì)一個(gè)無(wú)限膨脹的宇宙，那么未來(lái)的結(jié)果會(huì)如何呢？

現(xiàn)代宇宙的哈勃常數(shù)為67.15km/s·Mpc，這個(gè)含義是在每隔326萬(wàn)光年的距離上，宇宙膨脹的速度增加67.15km/s·Mpc，假如按宇宙膨脹計(jì)算，在太陽(yáng)系的尺度內(nèi)是一個(gè)可以忽略的速度，而且在星系甚至星系團(tuán)范圍內(nèi)，引力仍然占據(jù)主導(dǎo)地位！但哈勃常數(shù)并不是一個(gè)真正的常數(shù)，它是會(huì)隨著時(shí)間改變而改變的，在遙遠(yuǎn)的未來(lái)甚至可以導(dǎo)致星系之間互相遠(yuǎn)離！

大約在最后時(shí)刻到來(lái)的6000萬(wàn)年時(shí)，引力將無(wú)法保持銀河系的漩渦狀，逐漸分崩離析！到最后三個(gè)月時(shí)太陽(yáng)系也將受到暗能量的主導(dǎo)，最后的三十分鐘時(shí)行星和恒星都將被斥力主導(dǎo)而解體，在最后的時(shí)刻中，原子都將瓦解！

這就是大撕裂說(shuō)，達(dá)特茅斯學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)者羅伯特·考德威爾在2003年提出的，他計(jì)算表明，這個(gè)最后時(shí)刻大約在500億年后！

另一種比較靠譜的說(shuō)法則是熱寂

根據(jù)熱力學(xué)定律，宇宙被看成是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，宇宙的熵會(huì)隨著時(shí)間而增加，從有序轉(zhuǎn)向無(wú)序，最終這些有效能量徹底轉(zhuǎn)換為熱能，溫度達(dá)到平衡，這就是熱寂！