VNR Content
Pearl
Khi tất cả các ngôi sao trong vũ trụ ngừng chiếu sáng, làm thế nào nền văn minh có thể tồn tại? Điều quan trọng nhất cho cái chết của vũ trụ là định luật thứ hai của nhiệt động lực học, cho rằng bất kỳ quá trình nào cũng phải tạo ra giá trị gia tăng ròng trong tổng hỗn loạn (entropy) của vũ trụ. Như trên hành tinh của chúng ta, entropy phát triển không ngừng trong các ngôi sao. Điều này cuối cùng có nghĩa là các ngôi sao sẽ cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân và chết, biến thành một khối vật chất hạt nhân chết. Khi các ngôi sao từng cái một ngừng phát ra ánh sáng, vũ trụ sẽ chuyển sang màu đen.
Khi tất cả các lò phản ứng hạt nhân của các ngôi sao ngừng hoạt động, chúng sẽ trở thành lỗ đen, sao neutron hoặc sao lùn lạnh trong vòng 10^24 năm. Khi các ngôi sao trượt xuống đường cong năng lượng liên kết, entropy tăng lên cho đến khi phản ứng tổng hợp nhiên liệu hạt nhân của chúng không thể trích xuất thêm năng lượng. Tất cả các proton và neutron trong vũ trụ có khả năng phân rã trong 10^32 năm. Theo lý thuyết tương đối rộng, proton và neutron không ổn định trên khoảng thời gian khổng lồ. Điều này có nghĩa là cuối cùng tất cả vật chất, bao gồm Trái đất và hệ mặt trời như chúng ta biết, sẽ phân hủy thành các hạt nhỏ hơn, chẳng hạn như electron và neutron. Do đó, sự sống thông minh sẽ phải đối mặt với khả năng khó chịu là các proton và neutron trong cơ thể sẽ biến chất. Sự sống thông minh không còn được tạo thành từ 100 nguyên tố hóa học quen thuộc không ổn định trong thời gian cực kỳ dài. Sự sống thông minh sẽ phải tìm cách tạo ra các vật thể mới được tạo thành từ năng lượng, electron và neutron. Sau một năm cực kỳ dài 10^100 (một gugol), nhiệt độ của vũ trụ sẽ gần bằng không tuyệt đối. Trong tương lai ảm đạm này, sự sống thông minh sẽ phải đối mặt với viễn cảnh tuyệt chủng. Không thể sống trên các ngôi sao lân cận, bởi vì chúng cũng sẽ đóng băng đến chết. Nhưng ngay cả trong vũ trụ cô đơn và lạnh lẽo với nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối, vẫn có nguồn năng lượng nhấp nháy cuối cùng: lỗ đen. Theo lý thuyết của Hawking, các lỗ đen không hoàn toàn đen, mà từ từ rò rỉ năng lượng ra ngoài vũ trụ trong một khoảng thời gian dài. Trong tương lai xa, các lỗ đen có thể trở thành "người bảo vệ sự sống" khi chúng từ từ bốc hơi năng lượng ra bên ngoài. Sự sống thông minh xâm chiếm vùng lân cận của các lỗ đen này, trích xuất năng lượng từ các lỗ đen để bảo vệ máy móc của chúng hoạt động bình thường. Giống như những người vô gia cư run rẩy túm tụm trong đám cháy, ngọn lửa ngày càng nhỏ hơn. Bên cạnh ngọn lửa, nền văn minh thông minh sẽ buộc phải di cư đến rìa nghèo nàn, khốn khổ của hố đen. Nhưng, chúng ta có thể hỏi, điều gì sẽ xảy ra trong 10^100 năm khi các lỗ đen bốc hơi đã cạn kiệt hầu hết năng lượng của chúng? Barrow, một nhà thiên văn học tại Đại học Sussex, và Silk, một nhà thiên văn học tại Đại học California, Berkeley, cảnh báo rằng câu hỏi này có thể không được trả lời bằng kiến thức ngày nay. Ví dụ, ở quy mô thời gian đó, lý thuyết lượng tử có khả năng vũ trụ của chúng ta sẽ "đường hầm" xuyên qua một vũ trụ khác. Xác suất của những sự kiện như vậy rất mong manh đến nỗi mọi người sẽ phải chờ đợi lâu hơn vòng đời của vũ trụ hiện tại để thấy chúng xảy ra. Vì vậy chúng ta không phải lo lắng về việc đột nhiên sụp đổ trong cuộc đời của mình, với một bộ định luật vật lý mới. Tuy nhiên, trên khoảng thời gian 10^100 năm, không thể loại trừ các sự kiện lượng tử vũ trụ hiếm gặp như vậy. Barrow và Silke nói thêm: "Ở đâu có lý thuyết lượng tử, ở đó có hy vọng. Chúng ta không bao giờ có thể hoàn toàn chắc chắn rằng cái chết nhiệt vũ trụ này sẽ xảy ra, bởi vì chúng ta không bao giờ có thể dự đoán hoàn toàn chắc chắn tương lai của vũ trụ cơ học lượng tử; Bởi vì trong một tương lai lượng tử vô hạn, bất cứ điều gì có thể xảy ra cuối cùng chắc chắn sẽ xảy ra.
