宇宙会如何终结？理论物理学给出越来越精确和令人敬畏的答案

宇宙会如何终结？这个问题已经被哲学家和科学家追问了几个世纪，而现在，理论物理学正在给出越来越精确、也越来越令人敬畏的答案。

荷兰莱顿大学的天文学家海诺·法尔克与阿姆斯特丹大学的迈克尔·格罗滕多斯特，近期在《物理评论D》期刊发表了一篇系统性论文，利用"霍金辐射"的广义化版本，对宇宙中各类主要天体的"寿命"进行了迄今最全面的理论计算。

霍金辐射的经典形式认为，黑洞会通过量子效应缓慢向外辐射粒子，最终在遥远的未来蒸发殆尽。法尔克和格罗滕多斯特将这一原理推广：任何存在曲率事件视界的致密天体，都会经历类似的量子辐射过程，区别仅在于时间尺度不同。

他们的计算得出了一系列令人印象深刻的数字：

一个质量与太阳相当的白矮星，其完全蒸发所需的时间，约为10的10的200次方年（一个在数学上存在但人类语言几乎无法描述的天文数字）。 中子星由于密度更高、表面曲率更大，其蒸发时标比白矮星短，但数量级仍高达10的10的60次方年量级。 相比之下，太阳质量的黑洞蒸发时间"仅"为约2×10的67次方年，远比白矮星"短暂"。

这些数字的背后，是量子力学中"隧穿效应"对宏观天体的延伸应用。在量子力学中，粒子有一定概率穿越经典力学中无法逾越的势垒——即著名的"量子隧穿"现象。在宏观天体的语境下，构成天体的核子同样有极其微小但非零的概率通过隧穿效应发生衰变或逃逸。虽然单个事件的概率极小，但在足够漫长的时间尺度上，所有结果都会以极高概率发生。

这一框架还对质子衰变的宇宙学意义做出了新的诠释。标准模型预测质子是稳定的，但超出标准模型的某些理论允许质子以极低的速率衰变。如果质子确实会衰变，那么所有由质子和中子构成的宏观物质（包括行星、恒星和生命体），其理论寿命上限将比法尔克计算值更短，约为10的35次方年量级。这一时限已被多个大型地下探测器（如日本的超级神冈探测器）设定了实验下限，但至今未观测到质子衰变事件。

宇宙的最终命运，在目前的理论图景中，是一个无限冷却、无限黑暗的虚空，最后一点能量以越来越稀疏的量子辐射形式慢慢散逸。这个结局没有爆炸，没有戏剧，只有难以想象的缓慢与沉寂。

人类或许是宇宙历史中一个极其短暂的偶然，但我们是这宇宙中第一批学会计算自己终点的存在。这件事本身，已经足够值得为之而存在。