作业帮宇宙的物质会变多吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/30 05:00:00
宇宙的物质会变多吗?
宇宙的物质会变多吗?
宇宙的物质会变多吗?
有三种可能的宇宙发展模式,在宇宙发展初期差别是不大的,到演化后期则会出现不同的结果.目前宇宙处于膨胀阶段,现在还无法确定宇宙到底是哪种体系.
开放宇宙：宇宙大爆炸后膨胀,膨胀的扩张力远大于万有引力,宇宙将永无止境的膨胀下去.宇宙不断膨胀导致无序度的熵无限增加,宇宙向最混沌的状态发展,所有天体分解,宇宙中只剩下光子和轻子,进入热寂状态.
平衡宇宙：宇宙大爆炸后膨胀,膨胀的扩张力和万有引力大约相等,所以膨胀会越来越慢,最后以极其缓慢的速度膨胀下去.
闭合宇宙：宇宙大爆炸后膨胀,膨胀的扩张力无法与万有引力抗衡,所以到达一定程度膨胀就趋于停止,从而开始与膨胀相反的收缩.最后,宇宙大挤压后坍缩成奇点.
如果能量湮灭，会使物质增多的，但是现在的实际观测和理论推导：只有物质湮灭成为能量。最终宇宙将会进入热寂状态。
可以看一下《走近霍金的宇宙世界》系列节目，那样更直观。
不会
质量守恒，物质当然不可能增多
宇宙是空间、时间、物质、能量的总和。
如果只考虑物质和能量的话，物质产生于能量。在宇宙诞生后不到三分钟的时间里，所有构成宇宙的物质就已经稳定存在了。但物质并不是能够永久存在下去的。
按照目前的宇宙演化理论，如果宇宙是开放的，即有一个负曲率，那么宇宙将永远膨胀下去。如果宇宙是平直的，即曲率为零，收宇宙最终有可能成为稳恒态的，即膨胀有可能变慢到几乎停止。如果宇宙是封闭的，即有一个正曲率...
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宇宙是空间、时间、物质、能量的总和。
如果只考虑物质和能量的话，物质产生于能量。在宇宙诞生后不到三分钟的时间里，所有构成宇宙的物质就已经稳定存在了。但物质并不是能够永久存在下去的。
按照目前的宇宙演化理论，如果宇宙是开放的，即有一个负曲率，那么宇宙将永远膨胀下去。如果宇宙是平直的，即曲率为零，收宇宙最终有可能成为稳恒态的，即膨胀有可能变慢到几乎停止。如果宇宙是封闭的，即有一个正曲率，则宇宙在膨胀到一定阶段后停止膨胀，然后反向收缩，直到回到大爆炸开始时的那个点，然后开始再一次的爆炸。
不管宇宙将以何种方式演化，宇宙中的物质都不会增加，只会减少。
理由是：宇宙物质的绝大部分是以恒星形式存在的。恒星是依靠把轻元素原子核聚变为较重元素放出的能量维持自身平衡，保持稳定的。宇宙中最轻的元素是氢，氢也最容易发生聚变为氦的反应。在聚变为氦的反应中，氦的质量比产生它的氢轻约千分之七，这千分之七的质量在反应中转变为能量，消散于宇宙空间。质量减少了，说明物质减少了。氦还可能继续聚变为更重的元素，直到铁为止。在一系列的聚变反应中，都会放出能量，也就是说，质量（或物质）都会减少。比铁重的元素是在大质量恒星发生超新星爆发形成的，在这个过程中，能量会注入，质量会增加。但增加的量太少了，不足以弥补前面轻元素聚变所失去的质量。现在宇宙中氢占71%，氦占28%，比氦重的元素只占1%就是证明，更不用说比铁重的元素有多少了。这是一。
理由二：大质量恒星演化的最终结局是一个黑洞。虽然黑洞中物质的存在形式尚不可知，但由它所具有的强大的引力，就可以得知其中隐藏着巨大的质量。但黑洞同样不能永远存在下去，它会在与周围的量子真空共同作用中损失质量，用霍金的话说，就是黑洞会“蒸发”，蒸发出的东西不是质量，是能量。当黑洞损失的质量不足以维持它的视界时，黑洞会在一次巨大的爆炸中，以辐射的形式回归于能量，即黑洞所有的物质都会转变为能量。
在以上两个过程中，宇宙都会损失质量，也就是损失物质。
所以说，宇宙中的物质只会减少，不会增加。而且这种减少与宇宙的最终结局无关。
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