Как умрет Вселенная?

6,9k full reads
9,1k story viewsUnique page visitors
6,9k read the story to the endThat's 76% of the total page views
2 minutes — average reading time

«Да не с громом, а со всхлипом!» — говорил поэт Томас Элиот, описывая конец вселенной. Конечно, более точный ответ нам могут дать физики, которые тратят годы на поиск идей и формулирование самых реалистичных гипотез.

Все эти гипотезы сейчас умещаются в три категории. «В учебниках и на лекциях по космологии сегодня рассказывают о трех основных сценариях будущего вселенной», — объясняет Роберт Калдвел, космолог из Дартмутского университета.

Согласно одному из сценариев, вселенная будет бесконечно расширятся, пока вся материя не превратится в энергию — Большое замерзание. Согласно другому, в какой-то момент произойдет Большое сжатие, симметричное Большому взрыву. Согласно третьему, из-за темной энергии расширение вселенной будет ускоряться, пока не произойдет Большой разрыв.

Shutterstock
Shutterstock
Shutterstock

Прежде чем разбираться с финалом, давайте вспомним, с чего всё началось.

Большой взрыв

Согласно принятым сегодня представлениям, время и пространство появились вместе с Большим взрывом, который, по-хорошему, стоило бы называть Большим расширением. Субатомная, сверхгорячая и сверхплотная точка расширилась во все стороны.

Когда температура упала, частицы начали формировать более крупные структуры: галактики, звезды и нас с вами. С момента Большого взрыва, по нашим оценкам, прошло уже около 13,7 миллиарда лет.

И мы не знаем, когда Вселенная исчезнет. Все зависит от того, по какому сценарию пойдет ее развитие.

Большое замерзание

Согласно первому сценарию, Вселенная со временем придет в состояние термодинамического равновесия, или «тепловой смерти».

Все звезды сожгут свое топливо, превратившись в белых карликов и нейтронные звезды. Самые крупные звезды превратятся в черные дыры. Черные дыры со временем втянут в себя всю доступную материю, а потом испарятся...

Гипотетически, все черные дыры постоянно чуть теряют в своей массе. По сути, они испаряются. Это называют излучением Хокинга. Примерно через 10^100 лет все черные дыры должны испариться, оставив после себя лишь энергию, объясняет Кевин Пибблет, астрофизик из Халлского университета.

Большое сжатие

А вот по сценарию Большого сжатия, притяжение звезд и галактик в какой-то момент начнет стягивать всю Вселенную обратно в точку. Сначала сольются скопления галактик, затем звезды и планеты, и в итоге Вселенная снова превратится в бесконечно маленькую и плотную точку.

Вот такая симметрия.

Большой разрыв

Темная энергия — странная субстанция, противодействующая гравитации. Считается, что именно из-за нее расширение Вселенной ускоряется.

Если расширение Вселенной действительно будет только ускоряться, то в какой-то момент далекие галактики начнут двигаться от нас так быстро, что их свет уже не будет до нас долетать. Одни за другим объекты начнут исчезать за горизонтом событий, пока в ночном небе не останется ни одной звезды.

А потом разлетятся и молекулы, и атомы.

Какой же из сценариев более вероятен?

Так как мы до сих пор почти ничего не знаем о темной энергии, мы не можем предсказать, какой из сценариев будет исполнен.

Ученые надеются, что обсерватории нового поколения (например, WFIRST и LSST) позволят разгадать тайну темной материи, а вместе с тем и узнать, как умрет Вселенная.

Да и эти три сценария – не единственные возможные. Может, бозон Хиггса распадется, его масса уменьшится, свойства изменятся, и всё во Вселенной изменится вслед за ним. Электроны не смогут летать вокруг протонов, атомы перестанут существовать, а вот у фотонов наоборот появится масса. Но это уже другая история.


Источник:
Live Science.