我们已经进入了宇宙最后的时代？

尽管许多人认为宇宙是从一个奇点开始的，但我们仍然无法确定。然而，我们可以根据宇宙在特定时期所具有的特性，将宇宙分成不同的时代。

今天的宇宙和昨天不一样。随着时间的流逝，一些细微但重要的变化发生了，即使其中许多变化在人类可测量的时间尺度上是无法察觉的。宇宙在膨胀，这意味着x w R宇宙结构之间的距离随着时间而增加。

但这些细微的S B 2变化都是在巨大的宇宙时间尺度上累积起来的，而且影响的不仅仅是距离。随着宇宙的膨胀，辐射、物质、中微子和暗能量的相对重要性都发生了变化。在天空中看到的也会发生巨大的变化。我们可以把宇宙分成六个不同的时代，而我们已经进入了最后3 ` c . L z一个时代！

随着宇宙的膨胀，物质的密度会降低，但辐射也会变得更弱R V ; j } +，因为它的波长会被拉伸得更长。另一方面，如果暗能量的密度像现在所认为D 7 Q的那样，作为空间本身固有的能量的一种形式，那么它的密度将保持不变。

原因可以从上面的图表中理解U f C。宇宙中存在的一切都有一定的能量，如物质、辐射、暗能量等。当宇宙膨胀时，y 5 h r W k #这y % Q V f些形式的能量所占的体积会发生变化，而每一种形式的能量密度都会以不同的方式进化。如果我们用变量a定义可观测视界，则：

物质的能量密度将演化为L l D C i : [ y /1/a^3，因为密度只是质量除以体积，而质量可以通过E = mc^2很容易地[ S x f M % 1 o转化为能量，辐射的能量密度将演化为1/a^4，因为密度是粒子的数量除以体} : & [ S x积，随着宇宙的膨胀，每个光子的能量会拉伸，增加一个与物质相$ g a | & 5 y H关的额外因子1/a，而暗能量是空间本身的一种属性，所以它的能量密度保持不变(1/a^0)。

膨胀宇宙的历史包括一整套的数据，包括对轻元素和宇宙微波背景的观测，只留下大爆炸作为我们所看到的一个有效解释。当宇宙膨胀时，它也会H 4 c V ( x 8 O -冷却，使离子、中性原子最终形成分子，气体云、恒星，最后形成星系。

通过将5 y 6 u & &物理定律应用到宇宙中，并将可能的解决方案与我们所获得的观察和测量结果进行比较，我们可以确定我们从哪里来，又要去哪里。过去的历史可以追溯到热大爆炸的开始f { x，我们也可以预见一切存在z T ) c的最终命运。

我们整个宇宙的历史在理论上都被很好地理解了，但这仅仅是因为我们理解了它背后的万有引力理论。光将永远继续在这个不断膨胀的宇宙中传播，我们需要探测到更暗亮度和更长波长的光，才能继续看到可见的物体，但这些都是技术上的限制，而不是物理上的限制。

当我们根据宇宙的行为划分界限时，我们发现将会有六个不同的时代。

1.膨胀时代、2.原始汤的时代、3.等离子体时代物质、4.黑暗时代、5.恒星时代度、6.暗能量时代。数十亿年前，我们已经进入了这个最后的时代。

在膨胀期间，时空本身在量子尺度上的波动被7 4 7 | = i 8 2 4拉伸。膨胀是否源于最终的奇点尚不清楚，但它是否发生的特征在我们可观测的宇宙中是可以验证的。

（1）膨胀时代。在大爆炸之前，宇宙中没有物质、反物质、暗物质或辐射。它没有填充任何类型的粒子P 7 i %。O F 1 - O w I相反，它充满了一种[ g F ) ( L g空间本身固有的能量形式，导致宇宙以指数增长的方式膨胀。

它将宇宙从任何几何形状拉伸到一种与空间无法区分的状态。

它将宇宙中一个因果相连的2 $ [ j } l n + e的就是一个由光子、中微子、原子核和电子组成的等离子体。

一旦宇宙足L X - s * p ^ D S够冷却，并且缺乏高能光子，它们就不能与中性原子相互作用，而只能是自由q g V流。

（3）等离子体的时代。一旦这些轻核形成，它们就是宇宙中唯一带正电的物体，而且它们无处不在。当然，它们被等量的负电荷平衡。原子核和电子形成原子，所以这两种粒子& ~ % ~ { ?会立即找到彼此，形成原子并为形成恒星铺平道路，这似乎是很自然的& V $ P。

不幸的是，它们的数量远远超过光子。每当一个电子和d 0 x = ? P Y L =一个原子核结合在一起时，一个足够高能量的光子就会出现并把它们炸开。直到宇宙从数十亿度急剧冷却到数千度，中性原子才最终形成。

在等离子体时代初期，宇宙的能量含量主要由辐射决定。到最后，它n a R , 5 T l由正常物质和暗物质主导。第三阶段是大爆炸后38万年。

在恒星或星系形成之前，宇宙中充? | 2 b 3 3 Y满了阻挡光线的中性原子。第一次主要的再电离波发生在大爆炸2.5亿年左右，而一些恒星可能在大爆炸后的5000万年到1亿年才形成。

（4）黑暗时代。有了这些中性原子的存在M 7 L y r V O B I，我们现在所知道的可见光f B 4 z G将在整个天空中都是看不见的。为什么？因为中性原子，特别是: . 4 o u &以宇宙尘埃的形式存在的中性原子，在阻挡可见光方面非常出色。

为了结束这P e [ X D ? U些黑暗时代，星系间的介质需要重新电离。这需要大量的恒星形成和大量的紫外线光子，这需要时间和引力。第一个主要的再电离区域发生在大爆炸之后的2—2.5亿年，但是平均来说，再电离直到宇宙5.5亿年才完成。在这一点上，恒星的形成速度仍在增b P 9 t [ X v I加，而第一个n 7 + r & : 6 Y巨大的星系团才刚刚开始形成。

通G $ s ? l 9过带着一个新的科学目标再次观f 0 { d测它们，哈勃的野牛计划K } b t Z | - J *将获得到这些星系的距离，使我们能够更好地了解星系是如何在宇宙中形成。

（5）恒星的时代。一旦 u q黑暗时代_ n k q结束，宇宙对星光i % L ~ S A 是透明的。恒星、星系团、星系、星系团以及不断扩大的宇宙网络都在等待着被发现。在能量方面，宇宙由暗物质和正常物质主导，引力束缚的结构继续变得越来越大。

恒星形成的速度不断上升，在大爆炸后约30亿年达到顶峰。在这一点上，新的星系继续形成，现有的星系继续增长和合并，星系团吸引越来越多的物质进入它们。但是星系中自由气体的数量开始下降，因为大量的恒星形成已经消耗了大量的自由气体。恒星形成速度缓慢而稳定地下降。

随着宇宙膨胀，物质密度下降，一种新形式的能量——暗能量——开始出现并占据主导地位。宇宙大爆炸78亿年之后，遥远的星系在彼此的衰退中停止了减速，并开始再次J 0 ( m ` ; u f

在足够长的时间后y J _ 4 &，加速度将使每一个星系完全孤立在宇宙中。我们只能回顾过去来推断暗能量的存在和性质，这至少需要一个常数，它对未来的影响更大。

（6）暗能量的时代。一j 6 Y H M * : - N旦暗能量占据主导地位，一些奇怪的事情就会发生：宇宙中的大规模结构停止增长。那些在暗能量接管之) 7 D Y ^ 5前被引力束缚在一起的物体将继续被束缚，但那些在暗能量时代开始之前还没p Z : * h j q R 2有被束缚的物体将& @ q D 5 Q A |永远不会被束缚。相反，它们只会彼此加速远离，导致孤独的存在于浩瀚的宇宙之中。

单个的束缚结构，如星系和星系群，最终会合并成一个巨大的椭圆星系。现存的恒星将会消亡，新恒星的形成将变慢，然后停止，引力相互作用将把大多数恒星推入星系间的深渊。由于引力辐射的衰减，行星将会螺旋上升进入它们的母星。即使是寿命特别长的黑洞I b v x ;，最终也会因霍金辐射而衰变。

当太阳变 w 7 &最后一个阶段。好好看看我们周围的宇宙，因为它不会永远如此富有。