黑暗时期
宇宙更晚的未来是黑暗时期,从质子到黑洞都没有清楚的东西留下,只有零星的“昙花一现”耗散黑洞期残留产物:红移到波长很大的光子和很少的中微子、电子和正电子,全都不可想象地远离。粒子之间的空间膨胀是难以想象的。然而,在空间飘荡的电子和正电子可能遭遇而形成“正电子原子”—电子和正电子相互绕转,这比现今整个观测的宇宙还大。电子和正电子将螺旋运动而接近,经极长时间终于湮灭。这些事件偶然产生高能光子,后因宇宙膨胀而红移,高能光子成为低能光子。与“放荡”的过去比较,此时期宇宙极其缺乏活力。宇宙真的会演化到如此吗?或许这只是目前理论所限的推测结果。
大爆炸宇宙论指出150亿年之前的大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源,这一学说是有关宇宙起源和演化的种种学说中最有说服力,观测事实最为丰富,因而也最广泛地为人们所采纳。但我们的宇宙是否会永远膨胀下去?宇宙今后的图景和未来的命运又是怎样的呢?大爆炸宇宙论并没有给出明确的答复。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。这里有两种可能:
一种可能是宇宙膨胀将永远继续下去。如果宇宙总质量小于某一特定数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将一直膨胀下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不断地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。宇宙越来越稀薄和寒冷,直至物质本身最后衰亡,只剩下宇宙背景辐射。到非常遥远的将来,所有的恒星燃尽熄灭,茫茫黑暗中潜伏着一些黑洞、中子星等天体。黑洞释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现,出现寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,达到了“热寂”的状态。