目前我们对宇宙的理解是，它最终将走向“热寂”——一个寒冷、黑暗且孤立的终局。这个预测基于三个核心假设：暗物质是无相互作用的，质子是永恒稳定的，以及暗能量是一种恒定不变的宇宙常数。然而，如果这些基本假设中的任何一个被证明是错误的，宇宙的终极命运可能会被彻底改写，催生出能量释放的新机制，甚至可能导致宇宙被撕裂或重新坍缩。
宇宙的标准结局：热寂
根据现有物理学，宇宙的演化路径相当明确。物质在引力作用下形成星系、星系群等“束缚结构”，而这些结构之间的空间则在暗能量的驱动下不断膨胀，并且膨胀速度越来越快。
- 随着时间推移，各个束缚结构（如我们所在的本星系群）将被加速膨胀的空间相互隔离，最终变得遥不可及。
- 在这些孤立的“宇宙岛”内部，恒星形成将逐渐停止。当所有现有恒星耗尽燃料后，它们将熄灭。
- 引力作用会缓慢地改变天体轨道，一部分物质将被甩出星系，另一部分则落入中心的超大质量黑洞。
- 最终，经过极其漫长的时间（超过 10^100 年），连黑洞本身也会通过霍金辐射蒸发殆尽。
宇宙将变成一片散落的物质团块——主要由暗物质构成，夹杂着一些燃尽的恒星和荒凉的行星残骸。它们之间被巨大的、不断增长的虚空隔开，无法逾越。这就是宇宙的“热寂”结局。
如果我们的假设是错的？
这个“热寂”的剧本完全建立在当前最佳的科学认知之上。但它依赖于三个可能过于简单的假设：
- 暗物质是一种除了引力之外，不与任何物质发生碰撞或相互作用的粒子。
- 质子是绝对稳定的，构成普通物质的原子核将永远存在。
- 暗能量是一个恒定的宇宙常数，其能量密度不会随时间改变。
如果这些假设中的任何一个出现偏差，宇宙的未来将充满变数。
1. 如果暗物质存在自相互作用？
我们目前的所有观测都显示，暗物质似乎只通过引力施加影响。但如果暗物质粒子之间存在一种极其微弱、以至于我们尚未探测到的相互作用，那么宇宙的远未来将截然不同。
这意味着“热寂”的设想可能是错误的，因为宇宙中将出现一种提取能量和做功的新方式。
即使这种相互作用的速率非常缓慢，在远超宇宙当前年龄的时间尺度上，它也可能催生出一个由暗物质构成的复杂“黑暗宇宙”。这些新的结构和过程将持续释放能量，阻止宇宙彻底陷入沉寂。
2. 如果质子并不稳定？
尽管实验证明质子的寿命至少超过 10^34 年，但这只是一个下限。质子并非绝对没有可能发生衰变。如果质子是不稳定的，那么所有由原子构成的普通物质最终都会分解。
衰变意味着能量的释放。这些能量可以被用来驱动新的物理过程，为死寂的宇宙注入活力。这意味着，即使在遥远的未来，幸存的束缚结构中也可能再次出现有趣的物理现象，甚至是新陈代谢过程。
3. 如果暗能量是变化的？
这是最能颠覆宇宙命运的可能性。如果暗能量并非一个常数，而是随时间演变，那么改变的将不仅仅是宇宙中的孤立团块，而是整个宇宙的整体行为。
目前已有的一些观测数据暗示，暗能量可能不是恒定的。如果事实果真如此，几种惊人的新结局便会浮出水面：
- 暗能量增强： 宇宙的加速膨胀会愈演愈烈，最终可能导致“大撕裂”——空间本身被撕碎。或者，急剧增加的能量密度可能引发一个新的、类似大爆炸的高温高密状态。
- 暗能量减弱并消失： 宇宙的膨胀速度将减慢至零，使得遥远的星系团重新变得可以相互接触。
- 暗能量减弱并反转符号： 引力将重新占据主导，导致宇宙停止膨胀并开始收缩，最终走向一场“大挤压”，并可能开启一个循环宇宙的新篇章。