然而,這些變化發生在幾千年甚至百萬年的時間尺度上,人類有可能運用新技術與之搏鬥。例如,隻要有足夠的時間采取措施去重新組織我們的活動,一個逐漸開始的新冰川期便不會招致人類種族的大災難。如果人們認真地推測一下,在未來的幾千年裏技術得以繼續飛速發展,則有理由相信,人類或者他們的後代將能控製越來越大的物理係統,並最終能避免那怕是天文尺度上的災難。這是否意味著人類原則上能夠萬劫不朽呢?這是可能的。但是,我們將看到,永存並不那麼容易實現,也許還可證明那是不可能的。宇宙作為整體必定受物理定律的支配,因此它也有自己的生命循環:誕生,演化,以及可能還有死亡。人類自己的命運不可避免地會與恒星的命運糾纏在一起。
作者接著指出,宇宙遲早是會滅亡的。這種啟示式斷言的根據來自所謂熱力學第二定律。這一定律(現在常簡稱為“第二定律”)最早是在19世紀初提出的,當時此定律專門用於說明熱機的效率。作者說,人們不久就認識到它有著宇宙學意義,事實上也差不多就是宇宙的結局。簡單地說,第二定律認為熱量從熱的地方流向冷的地方。當然,對於物理係統來說,這是眾所周知和顯而易見的特性。無論是煮飯或讓一杯熱咖啡冷卻,都可認識到這條定律在起作用:熱量從溫度高的地方流向溫度低的地方,對此絲毫沒有神秘奧妙可言。物質的熱量以分子的無規則運動表現出來。在空氣之類的氣體中,分子作無規則運動並相互碰撞,在固體中,原子通常被束縛在一定的位置上,盡管如此,原子同時又在這一位置附近作強烈的振動。物體越熱,分子運動的能量越大。要是讓兩個不同溫度的物體相互接觸,溫度高的物體中比較強烈的分子運動很快會把它的活動性傳遞給溫度低的物體的分子。
作者說,太陽就是一個很好的例子。太陽(它是熱的)每天把熱量傾入太空(它是冷的)。這些熱量消失在宇宙深處,永不返回,因此這是一個十分壯觀的不可逆過程。對於太陽和大多數恒星來說,熱量外流可以持續好幾十億年,但這種熱量不是用不完的。太陽的熱量產生於太陽內部的核過程。正如我們將會看到的那樣,太陽最終會耗盡燃料,隻要沒有意外變故,它會一直冷卻下去,直至與周圍空間的溫度相同。從熱力學角度得到了同樣的結論。恒星的熱輻射充滿空間,並達到相同的溫度所需要的時間非常之長,原因在於宇宙空間茫無邊際。簡單地說,從宇宙創生至今還沒有足夠的時間來達到熱動平衡。
因此,作者認為:宇宙的壽命是有限的。它誕生於過去某個確定時刻,雖然現在充滿著活力,但正不可避免地朝未來某個階段將發生熱寂的方向衰退。
作者說,整個宇宙起源於大約150億年前的一次大爆炸,而且這個事件確定了宇宙朝著它最終歸宿演變的方式。這已是幾乎所有科學家公認的觀點。隻要考慮到宇宙是怎樣開始的,再研究一下原初階段出現的各種過程,就可找到有關遙遠未來的一些關鍵性線索。
大爆炸理論的科學性令人不得不信服。最直接的證據來自對遙遠星係光線特征的研究。20年代,天文學家埃德溫·哈勃(Ed-win Hubble)研究了維斯托·斯裏弗(Vesto Slipher)所作的觀測。他注意到,遠星係的顏色比近星係的要稍紅些。哈勃仔細測量了這種紅化,並作了一張圖。他發現,這種紅化是係統性的,星係離我們越遠,它就顯得越紅。光的顏色與它的波長有關。在白光光譜中藍色光位於短波端,紅色光位於長波端。遙遠星係的紅化意味著它們的光波波長已稍微變長了。在仔細測定許多星係光譜中特征譜線的位置後,哈勃證實了這個效應。他認為,光波變長是由於宇宙正在膨脹的結果。哈勃的這個重大發現奠定了現代宇宙學的基礎。作者認為,膨脹的宇宙盡管沒有十分明確的邊界,它的行為卻同地球上拋起的物體十分類似。如果膨脹速度足夠大,退行中的星係就會克服宇宙中所有其他物質的總引力而逃逸出去,於是膨脹將會永遠持續下去。另一方麵,如果膨脹速度太低,膨脹最終會停下來,接著宇宙便開始收縮。那時,星係將再次“掉回來”。隨著整個宇宙的坍縮,接踵而來的便是宇宙的最後一次大災難。上述兩種景象中人類麵臨的將是哪一種情況,答案取決於兩個數字的較量。一方麵是膨脹速度,另一方麵是宇宙的總引力,後者實際上就是宇宙的重量。吸引力越大,宇宙必須膨脹得越快才能將之克服。天文學家可以直接從紅移效應對第一個量加以測定。但作者表示,這個答案仍然存在某種爭議。所以他在撰寫本書之時做了保守的估計,現在所知道的數值可能有上下1倍的誤差。但是,第二個量的問題就要大得多了。