1．未來的“超新星”
無論哪種理論正確，這種最早的龐大怪異的恒星都存在過，而且在再電離時期，它們對周圍的影響也未結束。我們已經看到它們的壽命短暫，而其滅亡的過程卻很激烈。不像正在等待我們太陽的相對平靜的未來，這些巨星的終點是災難性的爆炸。
一顆恒星的外層是由中心發生的核反應所產生的能量來支撐的。當這一過程的燃料耗盡時，外層就會坍塌，增加了內部核心的壓力和溫度。這種變化會使得以前一係列反應所生成的氦核互相碰撞、反應並結合成更重的元素。同時，內核外圍的氫還在繼續燃燒，其結果就像一層層的洋蔥一樣，重元素不斷地在中心形成。最後，鐵的產生中止了這個循環。鐵原子核是最為穩定的，當它們相互碰撞時會損失能量而不是釋放能量。一旦一顆巨型恒星生成了鐵核，就沒有什麼能夠阻止外層向內的坍縮。很快一個致密的核心形成了，衝擊波激蕩在星體內，將其餘的物質向外拋出，一個光和熱的巨大爆炸發生了，這就是我們看到的超新星。
超新星的爆發已經相當猛烈，更厲害的是特超新星：無比巨大的恒星由於同樣的原因發生的爆炸。這也還不是最極端的情況。我們所知的最具災難性的事件叫做伽馬射線暴。
伽馬射線暴
伽馬射線是電磁輻射中能量最高的形式，它的波長甚至比X光還要短，在0.01納米以下（1納米是10-9米）。盡管在全天有一個幾乎是恒定的均勻伽馬射線背景，但在其中確實發現了一些分立的源。這些持續幾分鍾的伽馬射線的突然爆發極有威力，它能夠穿過可視宇宙被探測到。伽馬射線最初的爆發後，在其他頻譜段會出現一個“餘暉”。找到這支正在暗淡下去的“冒煙”的槍，對於天文學家們確定我們離最近的爆發的距離非常關鍵。我們現在知道這些伽馬射線暴是十分遙遠的。一個單獨的爆發所發出的能量超乎想象，太陽在整個生命中發出的能量尚不及伽馬射線暴在幾分鍾內釋放的能量多。
盡管不同爆發的原因似乎不同，但許多伽馬射線暴產生於超大質量恒星死亡之時。記住一旦這些恒星中用於核反應的燃料枯竭，從中心發出的輻射就消失了。重力最終贏得了戰鬥。恒星的外層向內塌陷，中心區域徹底坍縮形成黑洞，同時外層被反彈回來並以極高的速度被拋出。釋放的能量是如此巨大，在恒星的一生中所合成的原子核又重被打碎，一切幾乎又變回了氫。但是，這種巨大爆炸中的能量又會引發進一步的核反應，將氫原子聚變成更重的元素，其中特別包括那些比鐵重的元素。
爆發是否較弱，從而意味著距離較近；或者是非常強勁，即十分遙遠。現在我們相信這些爆發是從離我們10億光年的源頭發出的，而且不可思議地強大，可能是自大爆炸以來最大的爆炸！
如果這個爆炸的恒星像第一代恒星那樣大，那麼向外釋放的能量就足以產生一次伽馬射線暴。在我們鄰近的宇宙中，最大的恒星隻有太陽的20～30倍，我們看到它們以相對溫和的超新星方式滅亡。但是一顆超新星的光芒已足以蓋過它所在的整個星係，所以一顆特超新星可以穿過整個可視宇宙被看到。
伴隨這激烈的滅亡，爆炸產生的衝擊波以接近光速橫掃過去，相似的過程可以在哈勃太空望遠鏡拍攝的附近超新星的照片上看到。瀕死的第一代恒星產生的衝擊波除了加熱周圍的氣體外，還使得周圍的氣體雲隨之收縮，觸發了下一代恒星的形成。這些新恒星在形成過程中吸收了第一代恒星產生的元素，這些元素在更早的時期還不存在。這些原子，尤其是碳和氧，能有效地把收縮雲氣中的能量輻射出去，這促使氣體團冷卻碎裂，形成更小的團塊，進而形成較小的恒星。結果是，這些第二代的恒星與我們現在看到的恒星非常相似。它們中最小的那些，也就是壽命最長的，可能今天還在閃爍，並且可以在銀河係裏找到。
這些恒星的確切質量對於其命運有著決定性的影響。例如，300個太陽質量以上的恒星會直接坍縮成大質量黑洞，既沒有物質被拋出也沒有衝擊波擴散出來。而在160個太陽質量上下的恒星則會形成成對不穩的超新星。這種爆炸正好產生大量的正電子，即電子的反粒子。當正反粒子相遇時，它們會在湮滅的同時產生能量。這些超新星中的這種能量足以防止核心的坍縮，這樣黑洞和中子星都不會生成，而所有的物質都被拋出，進入第二代恒星的形成過程。我們相信在宇宙早期有大量的這種尺寸的恒星形成，並按照這種機製進行演化。
2．推測宇宙的未來
將宇宙作為一個整體進行研究的宇宙哲學，對於我們這些生活在地球上的凡夫俗子來說，還是一門嶄新的科學，而在這門博大精深的科學中，我們對宇宙的最終命運之謎了解得最少。但是人類至少已經發現了幾條可以揭示宇宙命運的線索，其中一些線索可以給我們帶來希望，而另一些線索卻隻能使人覺得沮喪。
兩條線索
好消息是我們暫時還不會被宇宙“驅逐出境”。宇宙很可能至少可以將目前這種適於生命存在的狀態再維持l000億年。這相當於地球曆史的2O培，或者相當於智人(現代人的學名)曆史的5O0萬倍。如果人類在公元1000億年的新年前夜到來之前就已經消亡，無法施放焰火慶祝新年的到來，那絕對不會是宇宙本身的錯。
壞消息是沒有什麼東西是可以永遠存在的。宇宙也許不會消失，但是隨著時間推移，它可能會讓入覺得越來越“不舒服”，並且最終變得不再適於生命存在。計算這種情況何時會出現以及將會怎樣出現確實是一門令人心情抑鬱的科學，但是我們也不得不承認這項研究本身也有一種冷酷的魅力。從天文學家埃德溫·哈勃1929年發現宇宙正在膨脹以來，經典的“創世大爆炸”理論經過了幾十年的不斷修改。根據這一理論，宇宙的最終命運將取決於兩種相反力量之間的“拔河比賽”的結果。一種力量是宇宙的膨脹，在過去10O多億年的時間裏，宇宙的擴張一直在使星係之間的距離拉大。另-種力量是這些星係和宇宙中所有其他物質之間的萬有引力：它就像製動器一樣使宇宙擴張的速度逐漸放慢。
這個問題非常簡單，如萬有引力足以使擴張最終停止，那麼宇宙就注定會發生坍縮，最終變成一個大火球——同創業大爆炸相當，但過程正好相反的“大崩墜”。如果萬有引力不足以阻止宇宙的待續膨脹，那麼它最終將變成一個令人感到“不快”的黑暗和寒冷的世界。恒星是通過使輕原子核(主要是氫和氦)發生聚變反應形成較重的原子核來產生能量的。當恒星內部儲存的氫和氦消耗殆盡的時候，衰老的恒星上燃燒的火焰會因為沒有新的原子來替代已經消耗掉的原子而熄滅，同時宇宙也會逐漸衰變成一個漆黑一團的空間。
一個結局
任何一種結局看起來好像都在預示生命的消亡。如果宇宙的最終命運是熊熊烈火，“大崩墜”就會熔化一切，甚至亞原子粒子也難逃厄運。另一方麵，如果宇宙以無邊的寒冷和黑暗而告終的話，宇宙中的生命形式就有可能存在很長一段時間——例如，智慧生命可以通過從洞中提取引力能來獲得能源從而維持自己的生存。但是，在所有的物體都已經衰減到差不多相同溫度(略高於絕對零度)的情況下設法維持生存，就像是要利用—潭死水來推動水磨一樣困難。
不過我們的最終命運目前還無法確定，部分原因是我們還不能判斷擴張和有行引力這兩者誰會取得最後的勝利。大多數天文學觀測的結果支持前者，但是目前仍然存在著許多不確定的因素。其中之一是令人大傷腦筋的“暗物質”問題。對星係運動方式的研究表明，星係中蘊藏著大量的非星係內部引力，這說明我們能夠看到的恒星和星雲僅占宇宙物質總量的1％至10％。其餘的物質是不可見的；這些物質並不發光。目前還沒有人知道這些暗物質到底是什麼。—鍾可能性是它是由弱相互作用大質量粒子(wIMp)構成的。在我們能夠確定暗物質的成分並用數學方法對其進行計算之前，以我們目前能夠看到的一切為基礎對宇宙的未來進行預測是絕對靠不住的，這就像是首先在鄉村俱樂部對幾個打高爾夫球的人進行民意測驗，然後根據測驗結果來預測全國大選的結果一樣缺乏可信性。
同時，諷刺文學作家和宿命論者對於這種“火或冰”的結局也感到了一種帶有苦澀意昧的滿足，這充分反映出人類，思維意識的精髓：沒有人可以活著脫離中活的苦海。而這正是使我對這一宇宙的最終命運產生懷疑的原因。我們在開科學方法研究宇宙哲學的過程中總結出來的重要經驗是：宇宙的發展變化常常並不符合我們長期以來已經確立的思維方式——要理解宇宙，我們需要新的思維方式。愛因斯坦的彎曲空間、海森伯格的不確定原理等誕生於20世紀的概念使我們的思維方式發生了重大改變，同時人們也認識到每時每刻都有數以萬億計的亞原子粒子在我們的身體裏快速運動但卻並未造成任何損害，這些都是現代宇宙哲學不可或缺的組成部分，所以我認為我們有理由假設在即將到來的新世紀裏；人們將敞開大門接受一些更加奇異的概念。因此，我們或許有可能從尚未開啟的大門下麵瞥見門後發出的幾道光線，而在這兒道光線的幫助下我們也許就可以對宇宙的未來作出更加準確的預測了
不確定因素
與宇宙最終命運有關的一個不確定因素涉及膨脹理論，根據這一理論，宇宙始於—個像氣泡一樣的虛無空間，這個空間最初的膨脹速度要比光速快得多，宇宙學家之所以相當重視膨脹理論是因為這一理論解決了一些創世大爆炸理論的早期版本所無法解決的問題，此外，膨脹理論對於研究宇宙的最終命運也有—些啟示作用。其中包括：最初推動宇宙高速膨脹的力量(有時根據它在愛因斯坦的廣義相對論方程式中的代號用希臘字母入表示)在宇宙像“打嗝”一樣膨脹結束之後也許並沒有完全消退。它可能還存在於宇宙中，伏在虛無的空間，不斷推動宇宙持續擴張，就像胡座員在幕間休息結束後斯文有禮地引導觀眾回到劇場一樣。對遙遠的星係中正在爆發的恒星所做的觀察表明，這種正在發揮作用的膨脹推動力有可能確實存在。如果真是這樣的話，決定宇宙未來命運的拔河比賽”就不僅涉及宇宙的擴張和萬有引力的製動作用，而且還與微妙的徘徊不去的膨賬推動力所產生的可以使宇宙無限擴張下去的渦輪增壓作用有關。
但是，最能引起人們興趣的未知數也許是智慧生命本身在宇宙中扮演著什麼樣的角色。正如物理學家弗田曼·戴森所說：“如果不將生命和智慧的作用考慮在內，對遙遠的未來進行詳細的預測是不可能的。”好壞姑且不論，地球相當大的一部分確實已經被—種有能力為了自己的利益而操縱其生存環境的智能物種改變了。
與之相似，存在於遙遠未來的先進文明也許有能力熔化許多恒星甚至整個星係，從而生起一堆巨人的“營火”，或者使宇宙的長期發展朝著對這—文明有利的方向前進。在宇宙逐漸衰亡的沒落時期，生活也許會變得非常枯燥乏味，但是這種生活可能會持續很長的時間。試想一下我們能夠看到的宇宙在未來1萬億年時間裏可以動用多少天然智能和人工智能資源吧。你認為那種高度發展的智慧和以19世紀的熱力學知識為基礎、認為人類注定會滅亡的觀，點究竟誰會取得勝利呢?
所以．讓我們拭目以待，正如愛因斯坦在寫給一個對世界的命運感到擔憂的孩子的信中所說：“至於談到世界末日的問題，我的意見是：等著瞧吧!”
3．宇宙的最終命運
宇宙的最終命運是什麼？現在還很難在一係列可能性中給出選擇，但是答案必定依賴於宇宙中兩個博弈量的相對強度——引力和使宇宙加速的力（稱為“宇宙常數”）。我們先來看看引力獲勝時宇宙的未來如何。膨脹將趨於停止，然後逆轉過來。我們不會再看到星係遠離我們、光譜紅移，相反，它們將靠近我們，我們會觀測到藍移的光譜。宇宙的溫度會上升，星係團之間的碰撞也將更加頻繁。