Да, разбира се, това вероятно не ни касае. Не сме сигурни в нищо през следващите 50 години и нямаме представа какво ще се случи, какво можем да кажем там за много години напред.
Но все пак се чудя как ще е там? Как всичко ще се превърне в „меден леген“?
Вселената е глобален обект, който включва време, пространство и цялото му съдържание: галактики, звезди, планети, техните луни, всички други тела, цялата материя, цялата енергия. Този огромен и прекрасен обект някога е бил роден. Както всички добри неща, и Вселената има своя край. С миналото и произхода на Вселената учените изглежда са решили. Но прогнозите за края на Вселената остават набор от теории, които дават различни резултати в зависимост от приетите стойности на няколко константи.
Раждане и живот
Доминиращата теория за произхода на Вселената в съвременната наука е Големият взрив. Ако екстраполираме очевидното разширяване на Вселената, преди 13,799 ± 0,021 милиарда години, цялата материя е била в една точка с нулев размер с безкрайна плътност и температура. Тогава започна разширяването. Малко от следващите процеси са в рамките на пълното разбиране на съвременната физика.
За пикосекунди от плазмата кварк-глюон се генерират елементарни частици. Впоследствие от тях се образуват протони и неутрони, които от своя страна дават ядра от леки изотопи. Засега само ядрата - материята са далеч от атомите.
След 70 хиляди години от началната точка, материята започва да доминира над радиацията. От около 380 хиляди години след Големия взрив, електроните и ядрата за първи път образуват неутрални атоми. Звездите все още не съществуват. Първите се формират от 550 милиона години след Големия взрив. Звездите се събират в галактики. Последните се образуват чрез гравитационно взаимодействие в клъстери.
Промоционално видео:
Според мъглявата хипотеза, ≈9 милиарда години след Големия взрив (или ≈4,6 милиарда години), това, което по-късно ще се превърне в Слънчевата система, започва да се формира от един облак газ и прах. Фрагмент от облака се срина в топка в центъра, околните части също се срутиха и се завъртяха по-бързо, образувайки характерен диск. Нашата звезда светна от топката, планети, образувани в студените райони в сгъстяване на материята.
В това кратко описание се интересуваме от възможността да предскажем колко дълго Слънцето все още може да съществува. 13.799 милиарда години след като всичко започна, ние имаме синя Земя, живот и безплатна порнография в мрежите за данни. Редът на живот, удобен за нас, ще съществува дълго време, но само по човешките стандарти.
След 2,4 милиарда години Млечният път и галактиката Андромеда ще се сблъскат. Няма да има кой да го наблюдава от Земята. Животът на нашата планета ще изчезне след около милиард години - Слънцето ще осигури твърде много топлина и океаните просто ще се изпарят. Самата звезда ще продължи дълго време.
Жизненият цикъл на слънцето.
След милиарди години Слънцето вече ще бъде червен гигант, който отдавна е изразходвал запасите си от водородно гориво. Той ще се разшири приблизително 250 пъти. Някои изследвания показват, че преди да се срути в бяло джудже, Слънцето все още ще завладее Земята, тъй като орбитата на планетата ще потъне по-ниско. Това обаче няма значение - след 7,6 милиарда години, когато това се случи, на нашата планета няма да има нищо живо. Слънцето ще грее още милиарди години, но много по-слабо. В крайна сметка ще се превърне в черно джудже. След още милиард години гравитацията на други звезди ще отнеме останалите планети. Слънчевата система ще престане да съществува.
През следващите стотици милиони години няма нужда да се притеснявате за смъртта на Земята - през този период Слънчевата система е стабилна. Изгарянето на горивото на близката звезда от милиарди години дори не е проблем. Съвременното човечество има реални предизвикателства, които заплашват значително да влошат качеството на живот. Има много от тях: от антибиотици, които спират да действат поради появата на супербуболечки, до глобални климатични промени поради отделянето на парникови газове. И накрая, има банална опасност да разгърнем термоядрена война или да се унищожим по някакъв друг начин.
Може би нашите потомци ще изместят орбитата на Земята или дори ще мигрират от нея. Може би Земята ще оцелее в този процес без излишна помощ. Но с какви проблеми ще се сблъска постчовечеството, което ще напусне „люлката на цивилизацията“? Какво очаква други, извънземни форми на живот? Въпросът за крайната съдба на Вселената стои на границата на съвременната космологична наука.
Компресия
Вселената се разширява, галактиките се разпръскват една от друга. Може би скоростта на разширяване ще се забави, ще достигне нула и след това ще отиде в обратната посока. Вселената може да започне да се свива, постепенно се срива в черни дупки. И тези черни дупки ще се слеят в едно. Тази хипотеза се нарича „Голяма компресия“.
В закона на Хъбъл състоянието на разширяване на Вселената се определя от нейната плътност. Ако плътността е под критичната, тогава Вселената ще продължи да се увеличава и да се охлажда. Ако плътността на Вселената е по-висока, тогава гравитационната сила постепенно ще спре разсейването и ще го насочи обратно. Вселената ще се свие.
Свиването ще се различава от първоначалното разширяване. Огромни клъстери от галактики ще се сближат, след което цели галактики ще започнат да се сливат. В един момент звездите ще се доближат толкова близо една до друга, че ще се сблъскват често. Звездите няма да могат да разсеят генерираната топлина и ще започнат да експлодират, оставяйки горещ, нехомогенен газ. Поради повишаването на температурата, нейните атоми ще се разпаднат на елементарни частици, които ще бъдат абсорбирани чрез слепване на черни дупки. Хипотезата не показва какъв ще бъде финалът.
Има и друга хипотеза за продължение - Големият отскок. Простата формулировка казва, че Вселената изпитва цикли на Голям взрив и Голяма компресия. Може би тази Вселена е възникнала в резултат на колапса на предишната. Това означава, че живеем в една от точките на безкраен цикъл от свивания и експлозии. Номерирането им обаче няма смисъл поради преминаването на точката на сингулярност. Някои теории твърдят, че Голямата компресия ще доведе до същото състояние, което е започнало всичко. Ще се случи още един Голям взрив. Цикълът ще продължи безкрайно.
Но последните експериментални наблюдения на далечни свръхнови като обекти със стандартна светимост и съставянето на карта на реликтовото лъчение показват, че разширяването не се забавя, а само ускорява.
Разширяване
Голямото разкъсване предполага, че някога в бъдещето цялата материя във Вселената, звездите и галактиките, субатомните частици, самото пространство и времето ще бъдат разкъсани от скоростта на разширяване. Сценарият на тази смърт казва, че 60 милиона години преди финала Млечният път ще се разпадне и след три месеца работата на Слънчевата система ще бъде нарушена. Половин час преди Голямото разкъсване Земята (или подобна планета) ще се срути и за една наносекунда атомите ще започнат да се срутват. Според хипотезата всичко това ще се случи едва след 22 милиарда години, след изчезването на Слънцето в бяло джудже.
Най-популярната теория обаче остава постоянното разширяване и произтичащата от него топлинна смърт.
След милиарди години звездите ще изгорят. От останките им ще се родят бели джуджета, неутронни звезди и черни дупки. След 150 милиарда години от настоящия момент, със същото ускорение на рецесията на галактиките, всички галактики извън Местната група ще излязат извън космологичния хоризонт. Събитията в местната група няма да могат да повлияят по никакъв начин на събитията в далечните галактики и обратно. Когато наблюдавате далечна галактика, времето ще се забави и след това просто ще спре. С други думи, след 150 милиарда години наблюдател в Местната група никога няма да види събития в далечни галактики. Няма повече полети до тях или ще бъде възможна каквато и да е форма на комуникация.
След 800 милиарда години яркостта на Местната група ще намалее значително. Стареещите звезди ще излъчват все по-малко светлина, червените джуджета ще изчезнат в бели. След 2 трилиона години, поради червеното изместване, далечните галактики ще бъдат невъзможни за откриване по никакъв начин: дори дължините на вълните на техните гама лъчи ще бъдат по-големи от размера на наблюдаваната Вселена.
След 100 трилиона години образуването на звездите ще приключи, останките им ще блестят слабо в космоса. След като последната звезда изгасне, пространство от време на време ще бъде осветено от изблици на сливания на две бели джуджета. След 1015 години планетите или ще паднат върху останките от предишните си звезди, или ще отидат при други тела. По същия начин, през 1019-1020 години, обектите ще напуснат галактиките. Малка част от обектите ще попаднат в свръхмасивна черна дупка.
По-нататъшното развитие зависи от това дали протонът е стабилен или не. Някои експерименти твърдят, че минималният полуживот на протон е 1034 години. Ако това е наистина така, след 1040 години във Вселената ще останат почти само лептони и фотони. Останки от звезди ще изчезнат, ще останат само черни дупки. Може би процесът на унищожаване на нуклоните ще отнеме повече време.
След 10100 години от настоящия момент черните дупки ще се изпарят от радиацията на Хокинг. Накрая Вселената ще бъде почти напълно празна. Фотони, неутрино, електрони и позитрони ще летят в него, от време на време се сблъскват.
Ако протоните са стабилни, след 101500 студено сливане и квантово тунелиране леките ядра ще се превърнат в 56Fe железни атоми. Елементите, по-тежки от този изотоп, ще се разпадат с излъчването на алфа частици. След 101026 години квантовото тунелиране ще превърне големите обекти в черни дупки. Може би железните звезди ще се превърнат в неутронни звезди след 101076 години.
Има вероятност след 10101056 години квантовите колебания да доведат до нов Голям взрив. Въпреки че в този вакуум може да се роди дори рационално същество: приблизителната оценка на времето на раждане на мозъка на Болцман е веднъж на 101050 години.
Има и други, по-екзотични хипотези. Например през 2010 г. учените прогнозираха, че след пет милиарда години времето ще приключи. Това събитие ще бъде трудно да се види или да се предскаже по някакъв начин, обещава се да бъде внезапно. Космосът може да свърши поради колапса на фалшив вакуум в истински, до по-ниско енергийно състояние, което вероятно ще доведе до пълно унищожаване на обекти във Вселената.
Всички тези хипотези са предназначени за настоящите реалности на едно просто уравнение на състоянието за тъмната енергия. Както подсказва името, малко се знае за тъмната енергия. Ако инфлационният модел на Вселената е верен, тогава в първите моменти след Големия взрив съществуват други форми на тъмна енергия. Може би уравнението на състоянието ще се промени. Изводите, които могат да се направят от него, ще се променят. Трудно е да се предскаже какво ще научим за тъмната енергия, ако тя се е развила едва в края на миналия век.
Ето още една версия на физика-теоретик Джоузеф Ликен от Националната лаборатория за ускорители. Ферми. На годишната конференция на Американската асоциация за развитие на науката (AAAS) той представи теорията за смъртта на цялата Вселена.
Изследователят каза, че изследването на свойствата на открития хигс бозон потвърждава хипотезата за нестабилността на Вселената. Това означава, че рано или късно той може напълно да престане да съществува във вида, в който го познаваме.
Вината беше масата на „божията частица“, установена от детекторите на Големия адронен колайдер (LHC) - 126 гигаелектронволта.
Когато Питър Хигс прогнозира съществуването на елементарен бозон през 1964 г., теоретичната му маса може да бъде в широк диапазон от 114 до няколкостотин гигаелектронволта. Но полученият резултат се оказа в онази гранична зона, под която се допуска допускането на т. Нар. „Фалшив“вакуум.
Просто казано, с такива свойства на нестабилна субатомна частица, вакуумът във Вселената може да не е толкова празен, както обикновено се смята. Ако приемем, че той действително притежава определено количество енергия, тогава с определена вероятност истински „празен“вакуум може да се появи произволно в някакъв регион на пространството.
„В един момент, поради квантовите колебания, малко балонче вакуум ще породи алтернативна вселена“, обяснява Ликен. "Поради по-ниското си енергийно ниво, той ще се разширява със скоростта на светлината, абсорбирайки всичко около себе си."
Всъщност говорим за нов Голям взрив и за замяна на едно поколение на Вселената с друго. Но не бива да се запасявате със сол и кибрит. Първо, „версията“на космическото пространство, която ни заобикаля, се оказа достатъчно стабилна, за да оцелее 13,5 милиарда години. Ако избухне катастрофа, това ще се случи много, много отдавна. На второ място, разширяването на хипотетичния балон ще се случи с максимално възможната скорост, което означава, че няма да е възможно да се предскаже краят на света и това ще се случи неочаквано и напълно невидимо за всички живи същества.
