Ja, selvfølgelig, dette berører oss sannsynligvis ikke. Vi er ikke sikre på noe de neste 50 årene, og vi aner ikke hva som vil skje, hva kan vi si der i mange år fremover.
Men fortsatt lurer jeg på hvordan det blir der? Hvordan vil alt bli til et "kobberbasseng"?
Universet er et globalt objekt som inkluderer tid, rom og alt dets innhold: galakser, stjerner, planeter, deres måner, alle andre kropper, all materie, all energi. Denne store og fantastiske gjenstanden ble en gang født. Som alle gode ting, har også universet sin slutt. Med fortid og opprinnelse til universet ser det ut til at forskere har bestemt seg. Men spådommer om universets slutt forblir et sett med teorier som gir forskjellige resultater, avhengig av de aksepterte verdiene til flere konstanter.
Fødsel og liv
Den dominerende teorien om universets opprinnelse i moderne vitenskap er Big Bang. Hvis vi ekstrapolerer den tilsynelatende utvidelsen av universet for 13.799 ± 0,021 milliarder år siden, var all materie på et punkt av null størrelse med uendelig tetthet og temperatur. Så begynte utvidelsen. Få av de påfølgende prosessene er innenfor den fulle forståelsen av moderne fysikk.
I pikosekunder ble elementære partikler generert fra kvark-gluonplasmaet. Deretter ble protoner og nøytroner dannet fra dem, som igjen ga kjerner av lette isotoper. Så langt er det bare kjerner - materie er langt fra atomer.
Etter 70 tusen år fra utgangspunktet begynner materie å dominere over stråling. Fra omtrent 380 tusen år etter Big Bang, danner elektroner og kjerner nøytrale atomer for første gang. Stjerner eksisterer ikke ennå. De aller første er dannet fra 550 millioner år etter Big Bang. Stjerner samles i galakser. Sistnevnte er dannet av gravitasjonsinteraksjon i klynger.
Kampanjevideo:
I følge nebulærhypotesen begynte later9 milliarder år etter Big Bang (eller ≈4,6 milliarder år siden) det som senere skulle bli solsystemet å danne seg fra en sky av gass og støv. Et fragment av skyen komprimert til en ball i sentrum, de omkringliggende delene komprimerte og roterte også raskere, og danner en karakteristisk disk. Stjernen vår lyste opp fra ballen, planeter dannet i de kalde områdene i fortykning av materie.
I denne korte beskrivelsen er vi interessert i muligheten for å forutsi hvor lenge solen fremdeles kan eksistere. 13.799 milliarder år etter at det hele begynte, har vi en blå jord, liv og gratis pornografi over datanettverk. Den livsordenen som er praktisk for oss, vil eksistere lenge, men bare etter menneskelige standarder.
Om 2,4 milliarder år fra nå kolliderer Melkeveien og Andromeda-galaksen. Det vil ikke være noen som kan observere det fra jorden. Livet på planeten vår vil dø ut om en milliard år - solen vil gi for mye varme, og havene vil bare fordampe. Selve stjernen vil vare lenge.
Solens livssyklus.
Om milliarder av år vil solen allerede være en rød gigant som lenge har brukt opp reservene av hydrogenbrensel. Den utvides omtrent 250 ganger. Noen studier viser at før solen kollapser i en hvit dverg, vil solen fortsatt fange jorden, ettersom planetens bane vil synke lavere. Det spiller imidlertid ingen rolle - om 7,6 milliarder år, når dette skjer, vil det ikke være noe i live på planeten vår. Solen vil skinne i flere milliarder år, men mye svakere. Den vil etter hvert bli en svart dverg. Om ytterligere en milliard år vil tyngdekraften til andre stjerner ta bort de gjenværende planetene. Solsystemet vil slutte å eksistere.
I de neste hundrevis av millioner av år er det ingen grunn til å bekymre seg for jordens død - i denne perioden er solsystemet stabilt. Å brenne opp drivstoffet til en stjerne i nærheten milliarder av år fremover er ikke engang et problem. Den moderne menneskeheten har reelle utfordringer som truer med å forverre livskvaliteten betydelig. Det er mange av dem: fra antibiotika som slutter å virke på grunn av utseendet til superbugs til globale klimaendringer på grunn av utslipp av klimagasser. Endelig er det en banal fare for å slippe løs en termonukleær krig eller ødelegge oss selv på en annen måte.
Kanskje våre etterkommere vil forandre jordens bane eller til og med migrere fra den. Kanskje vil Jorden overleve denne prosessen uten unødvendig hjelp. Men hvilke problemer vil posthumaniteten møte, som vil forlate "sivilisasjonens vugge"? Hva venter på andre, utenomjordiske livsformer? Spørsmålet om universets skjebne står ved grensen til moderne kosmologisk vitenskap.
Kompresjon
Universet utvider seg, galakser sprer seg fra hverandre. Kanskje utvidelseshastigheten vil avta, nå null og deretter gå i motsatt retning. Universet kan begynne å krympe og gradvis kollapse i svarte hull. Og disse svarte hullene smelter sammen i ett. Denne hypotesen kalles "Big Compression".
I Hubbles lov bestemmes universets ekspansjonstilstand av dens tetthet. Hvis tettheten er under kritisk, vil universet fortsette å vokse i størrelse og kjølig. Hvis tettheten til universet er høyere, vil gravitasjonskraften gradvis stoppe spredningen og rette den bakover. Universet vil krympe.
Kollapsen vil være forskjellig fra den opprinnelige utvidelsen. Enorme klynger av galakser vil konvergere, så vil hele galakser begynne å smelte sammen. På et eller annet tidspunkt vil stjernene komme så nær hverandre at det vil komme til hyppige kollisjoner. Stjernene vil ikke kunne spre den genererte varmen og vil begynne å eksplodere og etterlate en varm, inhomogen gass. På grunn av den stigende temperaturen vil dets atomer forfalle til elementære partikler, som vil bli absorbert av koalescerende sorte hull. Hypotesen indikerer ikke hva slutten blir.
Det er en annen fortsettelseshypotese - Big Bounce. Den enkle formuleringen sier at universet opplever Big Bang og Big Compression sykluser. Kanskje dette universet oppsto som et resultat av sammenbruddet av det forrige. Dette betyr at vi lever på et av punktene i en endeløs syklus av sammentrekninger og eksplosjoner. Imidlertid gir nummereringen deres ingen mening på grunn av passeringen av singularitetspunktet. Noen teorier hevder at den store komprimeringen vil resultere i den samme tilstanden som startet det hele. Nok et Big Bang vil skje. Syklusen fortsetter på ubestemt tid.
Men de siste eksperimentelle observasjonene av fjerne supernovaer som gjenstander med standard lysstyrke og kompilering av et relikviskstrålingskart viser at ekspansjonen ikke bremser, men bare akselererer.
Ekspansjon
The Great Rip antyder at all materie i universet, stjerner og galakser, subatomære partikler, rom og tid en gang i fremtiden vil bli revet bort av ekspansjonshastigheten. Scenariet for denne døden sier at Melkeveien 60 millioner år før finalen vil gå i oppløsning, og arbeidet i solsystemet vil bli forstyrret om tre måneder. En halv time før Big Rip vil jorden (eller en lignende planet) kollapse, og i løpet av ett nanosekund vil atomer begynne å kollapse. I følge hypotesen vil alt dette skje først etter 22 milliarder år, etter at Solen ble utryddet i en hvit dverg.
Imidlertid forblir den mest populære teorien konstant ekspansjon og den resulterende varmedøden.
I milliarder av år vil stjernene brenne ut. Hvite dverger, nøytronstjerner og sorte hull vil bli født fra restene. I løpet av 150 milliarder år fra det nåværende øyeblikket, med samme akselerasjon av galaksenesesjon, vil alle galakser utenfor den lokale gruppen gå utover den kosmologiske horisonten. Hendelser i den lokale gruppen vil ikke kunne påvirke hendelser i fjerne galakser på noen måte, og omvendt. Når du observerer en fjern galakse, vil tiden avta og deretter bare stoppe. Med andre ord, etter 150 milliarder år, vil en observatør i den lokale gruppen aldri se hendelser i fjerne galakser. Ingen flere flyreiser til dem, eller noen form for kommunikasjon vil være mulig.
Etter 800 milliarder år vil lysstyrken til den lokale gruppen reduseres merkbart. Aldrende stjerner vil gi mindre og mindre lys, røde dverger vil dø ut til hvite. Etter 2 billioner år fra nåværende øyeblikk, på grunn av rød forskyvning, vil fjerne galakser være umulige å oppdage på noen måte: selv bølgelengden til gammastrålene deres vil være høyere enn størrelsen på det observerbare universet.
I løpet av 100 billioner år vil stjernedannelsen ta slutt, restene av dem vil skinne svakt i rommet. Etter at den siste stjernen har gått ut, vil rommet noen ganger bli opplyst av bluss av sammenslåinger av to hvite dverger. Etter 1015 år vil planetene enten falle på restene av sine tidligere stjerner, eller gå til andre kropper. Om 1019-1020 år vil gjenstander forlate galaksene. En liten del av gjenstandene vil falle i et supermassivt svart hull.
Videre utvikling avhenger av om protonen er stabil eller ikke. Noen eksperimenter hevder at den minste halveringstiden til en proton er 1034 år. Hvis dette virkelig er slik, vil det i løpet av 1040 år nesten bare være leptoner og fotoner igjen i universet. Rester av stjerner vil forsvinne, bare sorte hull blir igjen. Kanskje prosessen med nukleondød vil ta lengre tid.
Om 10100 år fra nåværende øyeblikk vil svarte hull fordampe av Hawking-stråling. Endelig vil universet være nesten helt tomt. Fotoner, nøytrinoer, elektroner og positroner vil fly i den, av og til kolliderer.
Hvis protonene er stabile, vil lette kjerner etter 101500 kald fusjon og kvantetunneling bli til 56Fe jernatomer. Elementer som er tyngre enn denne isotopen vil forfalle med utslipp av alfapartikler. I 101026 år vil kvantetunnell gjøre store gjenstander til sorte hull. Kanskje vil jernstjerner bli til nøytronstjerner om 101076 år fra nå.
Det er en mulighet for at kvantesvingninger i 10101056 år vil gi opphav til et nytt Big Bang. Selv i dette vakuumet kan til og med en intelligent skapning bli født: et omtrentlig estimat for fødselen til Boltzmann-hjernen er en gang hvert 101050 år.
Det er andre, mer eksotiske hypoteser. For eksempel i 2010 spådde forskere at tiden om fem milliarder år ville ta slutt. Denne hendelsen vil være vanskelig å se eller på en eller annen måte forutsi, den er lovet å være plutselig. Rom kan ende på grunn av kollaps av et falskt vakuum til et sant, i en lavere energitilstand, noe som muligens vil medføre fullstendig ødeleggelse av gjenstander i universet.
Alle disse hypotesene er designet for gjeldende realiteter i en enkel tilstandsligning for mørk energi. Som navnet antyder, er lite kjent om mørk energi. Hvis den inflasjonære modellen til universet er riktig, eksisterte det i de første øyeblikkene etter Big Bang andre former for mørk energi. Kanskje tilstandsligningen vil endre seg. Konklusjonene som kan trekkes av den vil endre seg. Det er vanskelig å forutsi hva vi vil lære om mørk energi hvis den utviklet seg bare på slutten av forrige århundre.
Her er en annen versjon av den teoretiske fysikeren Joseph Lykken fra National Accelerator Laboratory. Fermi. På den årlige konferansen til American Association for the Advancement of Science (AAAS) presenterte han teorien om hele universets død.
Forskeren sa at studien av egenskapene til det oppdagede Higgs-bosonet bekrefter hypotesen om universets ustabilitet. Dette betyr at det før eller siden helt kan slutte å eksistere i den formen vi kjenner det til.
Skylden var massen av "Gud-partikkelen", satt av detektorene til Large Hadron Collider (LHC), - 126 gigaelektronvolter.
Da Peter Higgs spådde eksistensen av et elementært boson i 1964, kunne dens teoretiske masse være i et bredt spekter fra 114 til flere hundre gigaelektronvolter. Men resultatet oppnådd viste seg å være i den randsonen, under hvilken antagelsen om det såkalte "falske" vakuumet er tillatt.
Enkelt sagt, med slike egenskaper til en ustabil subatomær partikkel, er vakuumet i universet kanskje ikke så tomt som man vanligvis tror. Hvis vi antar at den faktisk har en viss mengde energi, kan det med en viss sannsynlighet vises et reelt “tomt” vakuum tilfeldig i et område av rommet.
"På et tidspunkt, på grunn av kvantesvingninger, vil en liten vakuumboble gi et alternativt univers," forklarer Likken. "På grunn av det lavere energinivået vil det utvide seg med lysets hastighet og absorbere alt rundt det."
Vi snakker faktisk om et nytt Big Bang og erstatning av en generasjon av universet med en annen. Men du bør ikke fylle på salt og fyrstikker. Først viste "versjonen" av verdensrommet som omgir oss seg å være stabil nok til å overleve i 13,5 milliarder år. Hvis en katastrofe bryter ut, vil det skje veldig, veldig lenge siden. For det andre vil utvidelsen av den hypotetiske boblen skje med maksimal mulig hastighet, noe som betyr at det ikke vil være mulig å forutsi verdens ende, og det vil skje uventet og helt usynlig for alle levende ting.
