Ja, naturligvis, dette vedrører sandsynligvis ikke os. Vi er ikke sikre på noget i de næste 50 år, og vi har ingen idé om, hvad der vil ske, hvad kan vi sige der i mange år fremover.
Men stadig spekulerer jeg på, hvordan det vil være der? Hvordan bliver alt til et "kobberbassin"?
Universet er et globalt objekt, der inkluderer tid, rum og alt dets indhold: galakser, stjerner, planeter, deres måner, alle andre kroppe, alt stof, al energi. Denne enorme og vidunderlige genstand blev engang født. Som alle gode ting har universet også sin ende. Med universets fortid og oprindelse synes forskere at have besluttet. Men forudsigelser om universets afslutning forbliver et sæt teorier, der producerer forskellige resultater afhængigt af de accepterede værdier for flere konstanter.
Fødsel og liv
Den dominerende teori om universets oprindelse i moderne videnskab er Big Bang. Hvis vi ekstrapolerer den tilsyneladende udvidelse af universet, var 13.799 ± 0,021 milliarder år siden al materie på et punkt af nul størrelse med uendelig tæthed og temperatur. Derefter begyndte udvidelsen. Få af de efterfølgende processer er inden for den fulde forståelse af moderne fysik.
I picosekunder blev elementære partikler genereret fra kvark-gluonplasmaet. Derefter blev protoner og neutroner dannet af dem, hvilket igen gav kerner af lette isotoper. Indtil videre er kun kerner - stof langt fra atomer.
Efter 70 tusind år fra startpunktet begynder stof at dominere stråling. Fra omkring 380 tusind år efter Big Bang danner elektroner og kerner neutrale atomer for første gang. Stjerner eksisterer ikke endnu. De allerførste er dannet fra 550 millioner år efter Big Bang. Stjerner samles i galakser. Sidstnævnte er dannet af gravitationsinteraktion i klynger.
Salgsfremmende video:
Ifølge nebularhypotesen begyndte det, der senere skulle blive solsystemet, at dannes fra en sky af gas og støv, ca. 9 milliarder år efter Big Bang (eller ca. 4,6 milliarder år siden). Et fragment af skyen kollapset i en kugle i midten, de omgivende dele kollapsede og roterede hurtigere og dannede en karakteristisk disk. Vores stjerne lyser op fra bolden, planeter blev dannet i de kolde områder i fortykning af stof.
I denne korte beskrivelse er vi interesserede i muligheden for at forudsige, hvor længe solen stadig kan eksistere. 13.799 milliarder år efter det hele begyndte, har vi en blå jord, liv og gratis pornografi over datanetværk. Den livsorden, som er bekvem for os, vil eksistere i lang tid, men kun efter menneskelige standarder.
Om 2,4 milliarder år fra nu kolliderer Mælkevejen og Andromeda-galaksen. Der vil ikke være nogen, der kan observere det fra Jorden. Livet på vores planet vil dø ud om cirka en milliard år - solen vil give for meget varme, og havene vil simpelthen fordampe. Selve stjernen vil vare længe.
Solens livscyklus.
Om milliarder af år vil solen allerede være en rød kæmpe, der længe har brugt sine reserver af brintbrændstof. Den udvides ca. 250 gange. Nogle undersøgelser viser, at før solen kollapser i en hvid dværg, vil solen stadig fange Jorden, da planetens bane vil synke lavere. Det betyder dog ikke noget - om 7,6 milliarder år, når dette sker, vil der ikke være noget i live på vores planet. Solen vil skinne i milliarder af år mere, men meget svagere. Det vil til sidst blive til en sort dværg. Om yderligere en milliard år vil tyngdekraften fra andre stjerner fjerne de resterende planeter. Solsystemet vil ophøre med at eksistere.
I de næste hundreder af millioner af år er der ingen grund til at bekymre sig om Jordens død - i denne periode er solsystemet stabilt. Det er ikke engang et problem at brænde brændstoffet i en nærliggende stjerne op for milliarder af år. Den moderne menneskehed har reelle opgaver, der truer med at forringe livskvaliteten markant. Der er mange af dem: fra antibiotika, der holder op med at virke på grund af udseendet af superbugs til globale klimaændringer på grund af frigivelse af drivhusgasser. Endelig er der en banal fare for at frigøre en termonuklear krig eller ødelægge os selv på en anden måde.
Måske vil vores efterkommere flytte jordens bane eller endda migrere fra den. Måske vil Jorden overleve denne proces uden unødvendig hjælp. Men hvilke problemer vil post-menneskeheden stå over for, hvilket vil forlade "civilisationens vugge"? Hvad venter andre, udenjordiske livsformer? Spørgsmålet om universets ultimative skæbne står ved grænsen til moderne kosmologisk videnskab.
Kompression
Universet ekspanderer, galakser spreder sig fra hinanden. Måske vil udvidelseshastigheden blive langsommere, nå nul og derefter gå i den modsatte retning. Universet kan begynde at krympe og gradvist kollapse i sorte huller. Og disse sorte huller smelter sammen i et. Denne hypotese kaldes "Big Compression".
I Hubbles lov bestemmes universets ekspansionstilstand af dens densitet. Hvis densiteten er under kritisk, vil universet fortsætte med at vokse i størrelse og køligt. Hvis universets tæthed er højere, vil tyngdekraften gradvist stoppe spredningen og rette den bagud. Universet vil krympe.
Sammenbruddet vil være forskelligt fra den oprindelige udvidelse. Enorme klynger af galakser vil konvergere, så hele galakser begynder at smelte sammen. På et tidspunkt vil stjernerne komme så tæt på hinanden, at de ofte kolliderer. Stjernerne vil ikke være i stand til at sprede den genererede varme og vil begynde at eksplodere og efterlade en varm, inhomogen gas. På grund af den stigende temperatur vil dets atomer henfalde til elementære partikler, som vil blive absorberet af sammensmeltning af sorte huller. Hypotesen angiver ikke, hvad afslutningen bliver.
Der er en anden fortsættelseshypotese - Big Bounce. Den enkle formulering siger, at universet oplever Big Bang og Big Compression cyklusser. Måske opstod dette univers som et resultat af det foregående sammenbrud. Dette betyder, at vi lever på et af punkterne i en endeløs cyklus af sammentrækninger og eksplosioner. Imidlertid giver deres nummerering ikke mening på grund af passage af singularitetspunktet. Nogle teorier hævder, at den store kompression vil resultere i den samme tilstand, som startede det hele. Endnu et Big Bang vil ske. Cyklussen fortsætter på ubestemt tid.
Men de seneste eksperimentelle observationer af fjerne supernovaer som genstande med standardlysstyrke og kompilering af et relikstrålingskort viser, at ekspansionen ikke sænkes, men kun accelererer.
Udvidelse
The Great Rip antyder, at engang i fremtiden vil al materie i universet, stjerner og galakser, subatomære partikler, plads og tid i sig selv blive revet op af ekspansionshastigheden. Scenariet for denne død siger, at Mælkevejen 60 millioner år før finalen vil gå i opløsning, og solsystemets arbejde vil blive afbrudt om tre måneder. En halv time før Big Rip vil Jorden (eller en lignende planet) kollapse, i et nanosekund vil atomer begynde at kollapse. Ifølge hypotesen vil alt dette først ske efter 22 milliarder år efter solens udryddelse i en hvid dværg.
Imidlertid forbliver den mest populære teori konstant ekspansion og den deraf følgende varmedød.
I milliarder af år vil stjernerne brænde ud. Hvide dværge, neutronstjerner og sorte huller vil blive født af deres rester. Om 150 milliarder år fra det nuværende øjeblik med samme acceleration af galakse recession, vil alle galakser uden for den lokale gruppe gå ud over den kosmologiske horisont. Begivenheder i den lokale gruppe vil ikke være i stand til at påvirke begivenheder i fjerne galakser på nogen måde og omvendt. Når man observerer en fjern galakse, vil tiden blive langsommere og derefter bare stoppe. Med andre ord, efter 150 milliarder år vil en observatør i den lokale gruppe aldrig se begivenheder i fjerne galakser. Ingen flere flyvninger til dem eller nogen form for kommunikation er mulig.
Efter 800 milliarder år falder den lokale gruppes lysstyrke markant. Aldrende stjerner vil give mindre og mindre lys ud, røde dværge vil dø ud i hvide. Efter 2 billioner år fra nu, på grund af rødforskydning, vil fjerne galakser være umulige at opdage på nogen måde: selv bølgelængderne af deres gammastråler vil være højere end størrelsen af det observerbare univers.
Om 100 billioner år slutter dannelsen af stjerner, deres rester skinner svagt i rummet. Efter at den sidste stjerne er gået ud, vil rummet lejlighedsvis blive oplyst af fusioner af fusioner af to hvide dværge. Efter 1015 år vil planeterne enten falde på resterne af deres tidligere stjerner eller gå til andre kroppe. På samme måde forlader objekter i 1019-1020 år galakserne. En lille del af objekter falder i et supermassivt sort hul.
Yderligere udvikling afhænger af, om protonen er stabil eller ej. Nogle eksperimenter hævder, at den minimale halveringstid for en proton er 1034 år. Hvis dette virkelig er tilfældet, vil der i 1040 år næsten kun være leptoner og fotoner tilbage i universet. Rester af stjerner forsvinder, kun sorte huller er tilbage. Måske tager processen med nukleonødelæggelse længere tid.
Om 10100 år fra det nuværende øjeblik vil sorte huller fordampe ved Hawking-stråling. Endelig vil universet være næsten helt tomt. Fotoner, neutrinoer, elektroner og positroner vil flyve i det og lejlighedsvis kolliderer.
Hvis protonerne er stabile, vil lette kerner efter 101500 kold fusion og kvantetunneling blive til 56Fe jernatomer. Elementer, der er tungere end denne isotop, vil henfalde ved emission af alfapartikler. I 101026 år vil kvantetunnel gøre store genstande til sorte huller. Måske vil jernstjerner blive til neutronstjerner om 101076 år fra nu.
Der er en mulighed for, at kvantesvingninger i 10101056 år vil give anledning til et nyt Big Bang. Selv om der i dette vakuum selv kan opstå en rationel skabning: et omtrentligt skøn over tidspunktet for fødslen af Boltzmann-hjernen er en gang hvert 101050 år.
Der er andre, mere eksotiske hypoteser. For eksempel forudsagde forskere i 2010, at tiden om fem milliarder år vil ende. Denne begivenhed vil være vanskelig at se eller på en eller anden måde forudsige, den loves at være pludselig. Rummet kan ende på grund af sammenbruddet af et falsk vakuum til et sandt, til en lavere energisk tilstand, hvilket muligvis vil medføre fuldstændig ødelæggelse af objekter i universet.
Alle disse hypoteser er designet til den nuværende virkelighed i en simpel tilstandsligning for mørk energi. Som navnet antyder, er der lidt kendt om mørk energi. Hvis den inflationsmodel af universet er korrekt, eksisterede der i de første øjeblikke efter Big Bang andre former for mørk energi. Måske vil ligningen af staten ændre sig. De konklusioner, der kan drages af det, vil ændre sig. Det er vanskeligt at forudsige, hvad vi vil lære om mørk energi, hvis den først udviklede sig i slutningen af sidste århundrede.
Her er en anden version af den teoretiske fysiker Joseph Lykken fra National Accelerator Laboratory. Fermi. På den årlige konference i American Association for the Advancement of Science (AAAS) præsenterede han teorien om hele universets død.
Forskeren sagde, at undersøgelsen af egenskaberne ved det opdagede Higgs-boson bekræfter hypotesen om universets ustabilitet. Dette betyder, at det før eller senere helt kan ophøre med at eksistere i den form, som vi kender det.
Skylden var massen af "Guds partikel", der blev oprettet af detektorerne fra Large Hadron Collider (LHC) - 126 gigaelektronvolt.
Da Peter Higgs forudsagde eksistensen af et elementært boson i 1964, kunne dets teoretiske masse variere fra 114 til flere hundrede gigaelektronvolt. Men det opnåede resultat viste sig at være i den grænsezone, hvorunder antagelsen af det såkaldte "falske" vakuum er tilladt.
Kort sagt, med sådanne egenskaber ved en ustabil subatomær partikel, er vakuumet i universet muligvis ikke så tomt, som det almindeligvis antages. Hvis vi antager, at det faktisk har en vis mængde energi, så kan der med en vis sandsynlighed forekomme et ægte "tomt" vakuum tilfældigt i et område af rummet.
”På et tidspunkt vil en lille vakuumboble på grund af kvantesvingninger give anledning til et alternativt univers,” forklarer Likken. "På grund af dets lavere energiniveau udvides det med lysets hastighed og absorberer alt omkring det."
Faktisk taler vi om et nyt Big Bang og erstatning af en generation af universet med en anden. Men du skal ikke fylde salt og tændstikker. For det første viste sig "versionen" af det ydre rum, der omgiver os, at være stabil nok til at overleve i 13,5 milliarder år. Hvis en katastrofe bryder ud, vil det ske meget, meget længe siden. For det andet vil udvidelsen af den hypotetiske boble forekomme med den maksimalt mulige hastighed, hvilket betyder, at det ikke vil være muligt at forudsige verdens ende, og det vil ske uventet og helt usynligt for alle levende ting.