Большой Холод, или какой будет последняя эра Вселенной

20 September 2020
433 full reads
576 story viewsUnique page visitors
433 read the story to the endThat's 75% of the total page views
2 minutes — average reading time
Область, окружающая Стрельца A*, сверхмассивную черную дыру Млечного Пути. В конце концов, черные дыры станут последней материей во Вселенной. (Изображение: NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt)
Область, окружающая Стрельца A*, сверхмассивную черную дыру Млечного Пути. В конце концов, черные дыры станут последней материей во Вселенной. (Изображение: NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt)
Область, окружающая Стрельца A*, сверхмассивную черную дыру Млечного Пути. В конце концов, черные дыры станут последней материей во Вселенной. (Изображение: NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt)

В недавних статьях мы попробовали рассуждать о том, что было бы, если бы человек жил значительно дольше, например, двести или даже миллион лет. Перспектива только на первый взгляд очень заманчивая, но на деле может оказаться не такой уж и привлекательной.

Что уж говорить о лелеемой во все времена мечте магов, алхимиков, а в наше время уже и ученых – о бессмертии, - это может оказаться полным кошмаром для вечного человека.

Да, космос, так или иначе, может существовать вечно. Но его пригодность для существования разумных существ, в конце концов, радикально изменится. Современные астрономы говорят, что финал текущей фазы существования Вселенной должно закончиться Большим Замерзанием или Большим Холодом.

Связано это с тем, что все тепло равномерно распределится по Вселенной и в каждом уголке космоса будет одна и та же температура близкая к абсолютному нулю.

Впервые о такой перспективе ученые заговорили в середине 19 века, когда в 1852 году британский физик Уильям Томсон (барон Кельвин) сформулировал «принцип рассеяния энергии», следуя которому он предположил, что через определённый промежуток времени Земля должна будет остыть, став непригодной для жизни. Но на тот момент только Земля.

Впервые догадка о подобном развитии событий для космоса в целом пришла в голову немецкому физику Рудольфу Клаузису в 1865 году, после того как он экстраполировал закономерности второго начала термодинамики на всю Вселенную. Клаузиус спрогнозировал, что со временем Вселенная, в конце концов, перейдёт в состояние термодинамического равновесия, или «тепловой смерти».

Главным действующим механизмом в сценарии «тепловой смерти» Вселенной, написанном патриархами термодинамики, является энтропия. Логика здесь простая: в любой замкнутой системе, которая не обменивается с другими системами энергией или веществом, неизбежно возрастает энтропия.

Современные космологи тоже видят в отдаленной перспективе угрозу замерзнуть, но несколько иной причине (которая, в принципе, не отменяет первую): через каких-то пару триллионов лет Вселенная настолько расширится, что из нашего Млечного Пути перестанут быть видны далекие галактики, через 100 триллионов лет остановится звездообразование, что станет концом «звездной эры» (продолжается с момента Большого Взрыва) и началом «эры вырождения».

В эту эпоху начнется разрушение остатков звезд, а вся материя будет сконцентрирована в черных дырах. Согласно теории Стивена Хокинга черные дыры будут испаряться: сначала исчезнут самые маленькие по массе соответствующие одному нашему Солнцу, а потом и самые крупные из сверхмассивных будут уничтожены излучением Хокинга.

В наступившей «темной эре» не останется никакой привычной для нас материи, и она продлится дольше, чем все предыдущие вместе взятые. Согласно второму закону термодинамики вся энергия равномерно распределится по Вселенной и достигнет конечной температуры покоя, которая будет чуть выше температуры абсолютного нуля, холоднее которой уже не бывает.

Конечно, все это произойдет еще не скоро, но утешает не только это. Как считают некоторые ученые, надежда состоит в том, что законы термодинамики базируются на изучении систем конечных размеров, а в масштабах Вселенной могут оказаться неприменимыми.

В общем, зима еще не близко, по крайней мере, вселенская.

Читайте также "Конец Вселенной может быть освещен взрывами "сверхновых черных карликов""