Jah, see muidugi meid ilmselt ei puuduta. Me ei ole järgmise 50 aasta jooksul milleski kindlad ja meil pole aimugi, mis juhtub, mida saame seal veel paljude aastate jooksul öelda.
Kuid ikkagi mõtlen, kuidas seal saab olema? Kuidas saab kõik "vasest basseiniks"?
Universum on globaalne objekt, mis sisaldab aega, ruumi ja kogu selle sisu: galaktikad, tähed, planeedid, nende kuud, kõik muud kehad, kõik ained, kogu energia. See tohutu ja imeline objekt sündis kunagi. Nagu kõigil headel asjadel, on ka universumil oma lõpp. Näib, et teadlased on mineviku ja Universumi päritolu üle otsustanud. Kuid ennustused Universumi lõpu kohta jäävad kogumiks teooriatest, mis annavad erinevaid tulemusi sõltuvalt mitme konstandi aktsepteeritud väärtustest.
Sünd ja elu
Tänapäeva teaduses on domineeriv universumi tekkimise teooria Suur Paugu. Kui ekstrapoleerida Universumi näiline paisumine, 13,799 ± 0,021 miljardit aastat tagasi, oli kogu aine ühes nullpunkti suuruses, lõpmatu tiheduse ja temperatuuriga. Siis algas laienemine. Vähesed järgnevatest protsessidest kuuluvad kaasaegse füüsika täieliku mõistmise alla.
Pikosekundites tekkisid kvark-gluooni plasmast elementaarosakesed. Seejärel moodustati neist prootonid ja neutronid, mis omakorda andsid valguse isotoopide tuumad. Siiani on ainult tuumad - aine pole aatomitest kaugel.
Pärast 70 tuhat aastat alguspunktist hakkab aine kiirguse üle domineerima. Alates umbes 380 tuhandest aastast pärast Suurt Pauku moodustavad elektronid ja tuumad esmakordselt neutraalsed aatomid. Tähti pole veel olemas. Esimesed moodustuvad 550 miljonist aastast pärast Suurt Pauku. Tähed kogunevad galaktikatesse. Viimased moodustuvad gravitatsioonilise interaktsiooni abil klastriteks.
Reklaamvideo:
Uduhüpoteesi kohaselt hakkas ~ 9 miljardit aastat pärast Suurt Pauku (ehk ~ 4,6 miljardit aastat tagasi) ühest gaasi- ja tolmupilvest moodustuma see, millest hiljem saab Päikesesüsteem. Pilve fragment varises keskel palliks, ka ümbritsevad osad varisesid kokku ja pöörlesid kiiremini, moodustades iseloomuliku ketta. Meie täht süttis pallist, planeedid moodustasid aine paksenemisel külmades piirkondades.
Selles lühikirjelduses oleme huvitatud võimalusest ennustada, kui kaua Päike võib veel eksisteerida. 13,799 miljardit aastat pärast selle algust on meil sinine Maa, elu ja andmevõrkude kaudu tasuta pornograafia. Meile sobiv elukord eksisteerib veel pikka aega, kuid ainult inimlikel alustel.
2,4 miljardi aasta pärast põrkuvad Linnutee ja Andromeda galaktika. Ei ole kedagi, kes seda Maalt jälgiks. Elu meie planeedil sureb välja umbes miljardi aasta pärast - Päike annab liiga palju soojust ja ookeanid lihtsalt aurustuvad. Täht ise kestab kaua.
Päikese elutsükkel.
Miljardite aastate pärast on Päike juba punane hiiglane, kes on oma vesinikkütuse varud juba ammu ära kasutanud. See laieneb umbes 250 korda. Mõned uuringud näitavad, et enne valgeks kääbuseks varisemist võtab Päike ikkagi Maa kinni, kuna planeedi orbiit vajub madalamale. Kuid see pole oluline - 7,6 miljardi aasta pärast, kui see juhtub, pole meie planeedil enam midagi elusat. Päikest paistab veel miljardeid aastaid, kuid palju tuhmim. Sellest saab lõpuks must kääbus. Veel ühe miljardi aasta pärast võtab teiste tähtede raskusjõud ülejäänud planeedid minema. Päikesesüsteem lakkab olemast.
Järgmise sadade miljonite aastate jooksul pole Maa surma pärast vaja muretseda - sel perioodil on päikesesüsteem stabiilne. Miljardite aastate pärast lähedal asuva tähe kütuse põletamine pole isegi probleem. Kaasaegsel inimkonnal on reaalseid ülesandeid, mis võivad elukvaliteeti oluliselt halvendada. Neid on palju: alates antibiootikumidest, mis lakkavad toimimast superbugide ilmumise tõttu, kuni globaalsete kliimamuutusteni kasvuhoonegaaside eraldumise tõttu. Lõpuks on banaalne oht termotuumasõda vallandada või ennast muul viisil hävitada.
Võib-olla nihutavad meie järeltulijad Maa orbiiti või isegi eemalduvad sellest. Võib-olla elab Maa selle protsessi üle ilma tarbetu abita. Kuid milliste probleemidega tuleb silmitsi inimkonnajärgne tegevus, mis jätab "tsivilisatsiooni hälli"? Mis ootab teisi maaväliseid eluvorme? Küsimus Universumi lõplikust saatusest seisab tänapäevase kosmoloogilise teaduse piiril.
Kokkusurumine
Universum laieneb, galaktikad hajuvad üksteisest laiali. Võib-olla aeglustub paisumiskiirus, jõuab nulli ja läheb seejärel vastupidises suunas. Universum võib hakata kahanema, varisedes järk-järgult mustadesse aukudesse. Ja need mustad augud sulanduvad üheks. Seda hüpoteesi nimetatakse "suureks kokkusurumiseks".
Hubble'i seaduses määratakse Universumi paisumisseisund selle tiheduse järgi. Kui tihedus on alla kriitilise tähtsuse, suureneb universumi suurus ja jahe. Kui Universumi tihedus on suurem, siis peatab gravitatsioonijõud hajumise järk-järgult ja suunab selle tahapoole. Universum kahaneb.
Ahendamine erineb algsest laiendusest. Tohutud galaktikaparved koonduvad, siis hakkavad terved galaktikad ühinema. Ühel hetkel tulevad tähed üksteisele nii lähedale, et põrkavad sageli kokku. Tähed ei suuda tekkivat soojust hajutada ja hakkavad plahvatama, jättes sooja, mittehomogeense gaasi. Temperatuuri tõusu tõttu lagunevad selle aatomid elementaarosakesteks, mis neelduvad mustade aukude liitmisel. Hüpotees ei näita, mis saab lõpust.
On veel üks jätkuhüpotees - suur põrge. Lihtne sõnastus ütleb, et Universum kogeb Suure Paugu ja Suure Kompressiooni tsükleid. Võib-olla tekkis see Universum eelmise kokkuvarisemise tagajärjel. See tähendab, et me elame kontraktsioonide ja plahvatuste lõputu tsükli ühes punktis. Kuid nende nummerdamisel pole ainsuse punkti läbimise tõttu mõtet. Mõni teooria väidab, et suur kokkusurumine toob kaasa sama seisundi, millest see kõik alguse sai. Toimub veel üks Suur Pauk. Tsükkel jätkub lõputult.
Kuid hiljutised eksperimentaalsed vaatlused kaugete supernoovade kui tavalise heledusega objektide kohta ja reliikvilise kiirguskaardi koostamine näitavad, et paisumine ei aeglustu, vaid ainult kiireneb.
Laienemine
The Great Rip viitab sellele, et millalgi tulevikus laieneb kogu universumi aine, tähed ja galaktikad, subatoomilised osakesed, ruum ja aeg ise paisumiskiiruse poolt. Selle surma stsenaarium ütleb, et 60 miljonit aastat enne finaali laguneb Linnutee ja Päikesesüsteemi töö häiritakse kolme kuuga. Pool tundi enne suurt rebimist variseb Maa (või sarnane planeet) kokku ja ühes nanosekundis hakkavad aatomid varisema. Hüpoteesi kohaselt toimub see kõik alles 22 miljardi aasta pärast, pärast Päikese väljasuremist valgeks kääbuseks.
Kuid kõige populaarsem teooria jääb pidevaks laienemiseks ja sellest tulenevaks kuumaks surmaks.
Miljardite aastate pärast põlevad tähed läbi. Nende jäänustest sünnivad valged kääbused, neutronitähed ja mustad augud. 150 miljardi aasta jooksul alates praegusest hetkest koos galaktikate languse sama kiirenemisega lähevad kõik väljaspool kohalikku rühma asuvad galaktikad väljapoole kosmoloogilist horisondi. Kohaliku rühma sündmused ei saa mõjutada sündmusi kaugetes galaktikates ja vastupidi. Kauget galaktikat vaadeldes aeglustub aeg ja seiskub siis lihtsalt. Teisisõnu, pärast 150 miljardit aastat ei näe Kohaliku rühma vaatleja kunagi kaugetes galaktikates sündmusi. Nende juurde ei saa enam lennata või mis tahes vormis suhtlemine pole võimalik.
Pärast 800 miljardit aastat väheneb kohaliku grupi heledus märgatavalt. Vananevad tähed annavad järjest vähem valgust, punased kääbused surevad välja valgeteks. 2 triljoni aasta pärast on punase nihke tõttu kaugeid galaktikaid kuidagi võimatu tuvastada: isegi nende gammakiirte lainepikkused on suuremad kui vaadeldava universumi mõõtmed.
100 triljoni aasta pärast lõpeb tähtede moodustumine, nende jäänused säravad ruumis tuhmilt. Pärast viimase tähe kustumist valgustavad ruumi aeg-ajalt kahe valge kääbuse ühinemise tuled. 1015 aasta pärast langevad planeedid kas endiste tähtede jäänuste peale või lähevad teistele kehadele. Samamoodi lahkuvad objektid 1019–1020 aasta jooksul galaktikatest. Väike osa esemetest langeb supermassiivsesse musta auku.
Edasine areng sõltub sellest, kas prooton on stabiilne või mitte. Mõnes katses väidetakse, et prootoni minimaalne poolväärtusaeg on 1034 aastat. Kui see tõesti nii on, jäävad 1040 aasta pärast Universumisse peaaegu ainult leptoonid ja footonid. Tähtede jäänused kaovad, järele jäävad ainult mustad augud. Võib-olla võtab nukleoni hävitamine kauem aega.
10100 aasta pärast praegusest hetkest aurustuvad Hawkingi kiirguse mõjul mustad augud. Lõpuks jääb universum peaaegu täiesti tühjaks. Selles lendavad footonid, neutriinod, elektronid ja positroonid, põrkudes aeg-ajalt kokku.
Kui prootonid on stabiilsed, siis pärast 101500 külma sulandumist ja kvanttunneliseerumist muutuvad kerged tuumad 56Fe rauaatomiteks. Sellest isotoopist raskemad elemendid lagunevad alfaosakeste emissiooniga. 101026 aasta pärast muudab kvanttunnelimine suured objektid mustadeks aukudeks. Võib-olla muutuvad rauatähed 101076 aasta pärast neutronitähtedeks.
On võimalus, et 10101056 aasta jooksul põhjustavad kvant kõikumised uue Suure Paugu. Ehkki selles vaakumis võib sündida ka ratsionaalne olend: ligikaudne hinnang Boltzmanni aju sündimise aja kohta on üks kord iga 101050 aasta tagant.
On ka teisi, eksootilisemaid hüpoteese. Näiteks ennustasid teadlased 2010. aastal, et viie miljardi aasta pärast aeg lõpeb. Seda sündmust on raske näha või kuidagi ennustada, see on lubatud äkiline. Kosmos võib lõppeda valevaakumi varisemise tõttu tõeliseks, madalama energeetilise olekuni, mis võib kaasneda objektide täieliku hävitamisega Universumis.
Kõik need hüpoteesid on loodud pimeda energia lihtsa olekuvõrrandi praeguste reaalsuste jaoks. Nagu nimigi ütleb, on pimedast energiast vähe teada. Kui Universumi inflatsioonimudel on õige, siis esimestel hetkedel pärast Suurt Pauku eksisteerisid muud tumeda energia vormid. Ehk muutub olekuvõrrand. Sellest tehtavad järeldused muutuvad. Raske on ennustada, mida saame teada pimedast energiast, kui see arenes välja alles eelmise sajandi lõpus.
Siin on veel üks teoreetilise füüsiku Joseph Lykkeni versioon riiklikust kiirendi laborist. Fermi. Ameerika Teaduse Edendamise Assotsiatsiooni (AAAS) aastakonverentsil tutvustas ta kogu universumi surma teooriat.
Teadlane ütles, et avastatud Higgsi bosoni omaduste uurimine kinnitab universumi ebastabiilsuse hüpoteesi. See tähendab, et varem või hiljem võib see täielikult eksisteerida kujul, nagu me seda tunneme.
Süüdi oli "suure osakese kokkupõrke (LHC) detektorite loodud" Jumala osakese "mass - 126 gigaelektronvolti.
Kui Peter Higgs ennustas 1964. aastal elementaarse bosoni olemasolu, võib selle teoreetiline mass olla laias vahemikus 114 kuni mitusada GeV. Kuid saadud tulemus osutus selles piiritsoonis, millest allpool on lubatud eeldada nn „vale” vaakumit.
Lihtsamalt öeldes, ebastabiilse subatoomse osakese selliste omaduste korral ei pruugi vaakum Universumis olla nii tühi, kui tavaliselt arvatakse. Kui eeldada, et sellel tegelikult on teatud kogus energiat, siis võib teatud tõenäosusega mõnes ruumi piirkonnas juhuslikult tekkida tõeline „tühi” vaakum.
"Ühel hetkel tekitab väike vaakumull kvantide kõikumiste tõttu alternatiivse universumi," selgitab Likken. "Madalama energiataseme tõttu laieneb see valguskiirusel, neelates kõik ümbritseva."
Tegelikult räägime uuest Suurest Paugust ja Universumi ühe põlvkonna asendamisest teisega. Kuid te ei tohiks varuda soola ja tikke. Esiteks osutus meid ümbritsev maailmaruumi "versioon" piisavalt stabiilseks, et 13,5 miljardit aastat ellu jääda. Kui puhkeb katastroof, siis juhtub see väga-väga ammu. Teiseks toimub hüpoteetilise mulli laienemine maksimaalse võimaliku kiirusega, mis tähendab, et maailma lõppu pole võimalik ette näha ning see juhtub ootamatult ja kõigile elusolenditele täiesti nähtamatuks.
