宇宙會怎樣終結：從熱寂到真空衰變

宇宙會怎樣終結？目前觀測最支持的答案是“大凍結”，也叫熱寂：宇宙一直膨脹下去，恆星燒完，黑洞蒸發，最後只剩下極稀薄、接近絕對零度的粒子。原因是暗能量到現在看起來像一個常數，膨脹在加速，沒有要停下來的跡象。大撕裂、大擠壓、真空衰變都要多出一個現在沒證據的前提。質子衰變則是大凍結裡的一個“或許”：它會不會發生，要看還沒被證實的大統一理論。

下面逐個說：各自需要什麼條件，大約多少年以後，現在的證據站在哪邊。

先看對比表

大凍結：目前最可能的結局

1998 年，Riess 等人和 1999 年 Perlmutter 等人，各自用遙遠的超新星發現宇宙膨脹在加速，暗能量由此登場，這項工作獲 2011 年諾貝爾獎。普朗克衛星 2018 年的結果給出宇宙年齡約 138 億年，普通物質只佔總能量的約 5%，暗物質約 27%，其餘是暗能量。

如果暗能量一直是個常數，宇宙會永遠膨脹。Adams 與 Laughlin 1997 年在《Reviews of Modern Physics》裡推算了這條路：

1. 恆星繼續形成到大約 10¹⁴ 年，氣體用完，最後一批紅矮星熄滅。
2. 剩下白矮星、中子星和黑洞，星系逐漸散掉。
3. 黑洞按霍金 1974 年（《Nature》）的發現，通過量子效應緩慢輻射能量。恆星質量的黑洞約 10⁶⁷ 年蒸發，最大的超大質量黑洞約要 10¹⁰⁰ 年。
4. 之後宇宙裡只剩下極稀薄的光子、中微子和電子，溫度無限接近絕對零度，再也沒有能做功的能量差。這就是“熱寂”。

這條路不需要任何新物理，只要現在的模型一直成立。所以它是預設答案。

大撕裂：暗能量越來越強

Caldwell、Kamionkowski 與 Weinberg 在 2003 年的《Physical Review Letters》裡提出：如果暗能量的狀態方程 w 小於 -1（他們叫它“幽靈能量”），它的密度會隨時間增加。膨脹越來越猛，先把星系團撕開，再撕星系、恆星、行星，最後撕碎原子。論文裡的例子是幾百億年量級，具體時間取決於 w 取多少。

目前的測量與 w 恰好等於 -1 相容，沒有人確認過 w 小於 -1。所以大撕裂是一個有人認真算過、但沒有證據支持的選項。

大擠壓：宇宙反過來收縮

大擠壓需要暗能量變成負的。那樣膨脹會先停下來，然後反轉：星系互相靠近，宇宙微波背景重新變熱，最後一切回到一個點。

這是五種結局裡唯一和近期觀測直接掛鉤的。DESI 2025 年的資料以 2.8 到 4.2 個標準差偏好“暗能量隨時間減弱”，但確認一個發現要 5 個標準差，所以還不是結論。就算暗能量真的在減弱，也不等於會變成負的，更不等於宇宙一定收縮。想看這一頁的細節，見 倒放：宇宙會收縮嗎，暗能量會變嗎。

真空衰變：真空本身塌掉

我們的“真空”也許不是最穩定的狀態。按現有測量（希格斯粒子在 2012 年由 ATLAS 等實驗在約 125 GeV 處發現），我們的真空可能是亞穩的，預期壽命約 10¹³⁹ 年。理論由科爾曼 1977 年和科爾曼與德盧西亞 1980 年給出：某處一旦出現更穩定的真空泡，就會以接近光速擴張，所到之處的物理規律全部改寫。

這個數字比宇宙現在的年齡長得多，和我們沒有實際關係。也有人問高能實驗會不會引爆它：宇宙射線的能量早已遠超任何對撞機，宇宙仍然好好的。更多內容見 真空衰變：宇宙的真空會崩塌嗎。

質子衰變：大凍結裡的“或許”

質子會死嗎？超級神岡（Super-Kamiokande）探測器盯著幾萬噸水裡的質子找了幾十年，一次衰變都沒看到，質子壽命因此至少有 10³⁴ 年。一些大統一理論預言質子會衰變，但這類理論沒有被證實。

如果質子真的會衰變，大凍結會變樣：白矮星和中子星裡的物質也會慢慢消失，不必等到黑洞蒸發。如果不衰變，它們就一直在那裡。質子衰變本身是個“或許”，不是一條獨立的結局路線。詳見 質子衰變：質子會死嗎。

這些結局和暗物質有什麼關係

暗物質約佔宇宙物質的八成多，星系是在暗物質暈裡形成的。它決定星系怎麼聚集，但目前沒有證據說它會改變宇宙的最終命運，大凍結、大撕裂、大擠壓主要由暗能量說了算。暗物質是什麼至今未知，見 暗物質是誰。

這些在《宇宙紀元》裡怎麼玩

《宇宙紀元》是一個硬科幻放置遊戲，從宇宙誕生的最初一刻（見 原初宇宙時代）玩到宇宙終局，一共有 16 個結局。上面幾種在遊戲裡都有對應：

• 「倒放」：點亮“大擠壓”節點，暗能量變負，宇宙收縮。
• 「真空衰變」：點亮“引爆真空”。玩家親手引爆是虛構，真實的真空泡不是人能點的。
• 「質子衰變」：選擇守在終點，看著最後一個質子衰變。這個結局需要在現實中等待 24 小時，這是遊戲設計出來的等待，不是物理實驗的要求。
• 「嬰兒宇宙」：在實驗室造一個新宇宙。Farhi 與 Guth 1987 年認真研究過條件，真造出來是虛構，見 嬰兒宇宙。

遊戲裡的結局效果是設定，不是科學結論。想知道每個結局怎麼解鎖，看 結局攻略，或者直接 去玩。

常見問題

宇宙會怎樣終結？

目前觀測最支持大凍結（熱寂）：宇宙持續膨脹，恆星熄滅，黑洞蒸發，最後接近絕對零度。這個結論依賴暗能量基本不變，DESI 等實驗仍在檢驗它。

大凍結、大撕裂、大擠壓有什麼區別？

三者都看暗能量。基本不變，是大凍結；越來越強，是大撕裂；變成負的，是大擠壓。區別在於暗能量隨時間怎麼變，所以暗能量的測量最關鍵。

質子會衰變嗎，宇宙會因此結束嗎？

至今沒人看到質子衰變，壽命下限是 10³⁴ 年。就算會衰變，它也只是讓大凍結裡的物質消失得更徹底，不會單獨“終結”宇宙。

真空衰變明天會發生嗎？

不會有明天發生的依據。按現有測量，預期壽命約 10¹³⁹ 年，遠遠長於宇宙現在的年齡。而且真空泡以接近光速擴張，到達之前也看不見，擔心沒有意義。

宇宙收縮和“宇宙回彈”是一回事嗎？

不是一回事。大擠壓只說膨脹會反轉並收縮。收縮之後是否反彈、再來一個宇宙，目前只是推測，沒有觀測依據。