Igen, természetesen ez valószínűleg nem foglalkoztat minket. A következő 50 évben semmiben sem vagyunk biztosak, és fogalmunk sincs, mi fog történni, mit mondhatnánk ott még sok éven át.
De mégis kíváncsi vagyok, hogy lesz ott? Hogyan lesz mindenből "rézmedence"?
Az Univerzum olyan globális objektum, amely magában foglalja az időt, a teret és annak minden tartalmát: galaxisokat, csillagokat, bolygókat, holdjaikat, minden más testet, minden anyagot, minden energiát. Ez a hatalmas és csodálatos tárgy valaha született. Mint minden jó dolognak, az univerzumnak is vége van. A világegyetem múltjával és eredetével úgy tűnik, a tudósok döntöttek. Az Univerzum végére vonatkozó jóslatok azonban továbbra is egy sor olyan elmélet maradnak, amelyek több konstans elfogadott értékétől függően különböző eredményeket produkálnak.
Születés és élet
Az univerzum eredetének domináns elmélete a modern tudományban az Ősrobbanás. Ha az Univerzum látszólagos tágulását extrapoláljuk, akkor 13,799 ± 0,021 milliárd évvel ezelőtt minden anyag egy pontban nulla méretű volt, végtelen sűrűséggel és hőmérsékletgel. Aztán megkezdődött a terjeszkedés. A későbbi folyamatok közül kevesen vannak a modern fizika teljes megértésében.
Pikoszekundumok alatt a kvark-gluon plazmából elemi részecskék keletkeztek. Ezt követően protonok és neutronok képződtek belőlük, amelyek viszont könnyű izotópok magjait adták. Eddig csak a magok - az anyag messze van az atomoktól.
A kiindulási ponttól számított 70 ezer év után az anyag kezd dominálni a sugárzásban. Körülbelül 380 ezer évvel az Ősrobbanás után az elektronok és az atomok először alkotnak semleges atomokat. Csillagok még nem léteznek. A legelső az 550 millió évvel az ősrobbanás után keletkezik. Csillagok gyűlnek össze a galaxisokban. Ez utóbbiak a gravitációs kölcsönhatással alakulnak ki klaszterekké.
Promóciós videó:
A ködös hipotézis szerint ~ 9 milliárd évvel az Ősrobbanás után (vagy ~ 4,6 milliárd évvel ezelőtt) az a gáz- és porfelhő kezdett kialakulni, ami később a Naprendszer lesz. A felhő egy töredéke gömbbé összenyomódott a közepén, a környező részek is gyorsabban összenyomódtak és forogtak, jellegzetes korongot alkotva. Csillagunk felgyulladt a labdáról, a hideg régiókban bolygók képződtek az anyag megvastagodása során.
Ebben a rövid leírásban arra vagyunk kíváncsiak, hogy megjósolhatjuk-e, hogy meddig lehet még a Nap. 13,799 milliárd évvel az egész kezdete után kék Földünk van, életünk és ingyenes pornográfiánk van az adathálózatokon keresztül. A számunkra kényelmes élet rendje sokáig fennáll, de csak emberi mércével mérve.
2,4 milliárd év múlva összeütközik a Tejútrendszer és az Androméda-galaxis. Nem lesz senki, aki ezt megfigyelje a Földről. Körülbelül egymilliárd év múlva kialszik az élet bolygónkon - a Nap túl sok hőt szolgáltat, és az óceánok egyszerűen elpárolognak. Maga a csillag sokáig fog élni.
A Nap életciklusa.
Több milliárd év múlva a Nap már vörös óriás lesz, amely már régóta felhasználta hidrogén üzemanyag-tartalékát. Körülbelül 250-szer bővül. Egyes tanulmányok azt mutatják, hogy mielőtt a fehér törpévé omlik össze, a Nap még mindig elkapja a Földet, mivel a bolygó pályája lejjebb süllyed. Ez azonban nem számít - 7,6 milliárd év múlva, amikor ez megtörténik, bolygónkon nem lesz semmi élő. A nap még évmilliárdokig süt, de sokkal halványabban. Végül fekete törpévé válik. Újabb milliárd év múlva más csillagok gravitációja elviszi a megmaradt bolygókat. A Naprendszer megszűnik.
Az elkövetkező több száz millió évben nem kell aggódni a Föld halála miatt - ebben az időszakban a Naprendszer stabil. Évmilliárdok múlva egy közeli csillag üzemanyagának elégetése még csak nem is probléma. A modern emberiségnek valódi kihívások vannak, amelyek az életminőség jelentős romlásával fenyegetnek. Sok közülük van: az antibiotikumoktól, amelyek a szuperbugák megjelenése miatt nem működnek, az üvegházhatású gázok felszabadulása miatt bekövetkező globális klímaváltozásig. Végül banális veszélye van annak, hogy egy termonukleáris háborút kibocsáthatunk, vagy más módon elpusztíthatjuk magunkat.
Talán leszármazottaink elmozdítják a Föld pályáját, vagy akár elvándorolnak onnan. Talán a Föld felesleges segítség nélkül túléli ezt a folyamatot. De milyen problémákkal fog szembesülni a poszthumanitás, amely elhagyja a "civilizáció bölcsőjét"? Mi vár más, földönkívüli életformákra? Az Univerzum végső sorsának kérdése a modern kozmológiai tudomány határán áll.
Tömörítés
Az univerzum tágul, a galaxisok szétszóródnak egymástól. Talán a tágulási sebesség lelassul, eléri a nullát, majd az ellenkező irányba halad. Az univerzum zsugorodni kezdhet, fokozatosan fekete lyukakká omlik. És ezek a fekete lyukak összeolvadnak. Ezt a hipotézist "nagy tömörítésnek" hívják.
Hubble törvényében az Univerzum tágulási állapotát a sűrűsége határozza meg. Ha a sűrűség kritikus alatt van, akkor az univerzum mérete és hűvössége tovább növekszik. Ha az Univerzum sűrűsége nagyobb, akkor a gravitációs erő fokozatosan megállítja a szóródást és visszafelé irányítja. Az univerzum zsugorodni fog.
Az összeomlás eltér az eredeti kiterjesztéstől. Hatalmas galaxishalmazok fognak össze, majd egész galaxisok egyesülni kezdenek. Valamikor a csillagok olyan közel kerülnek egymáshoz, hogy gyakran ütköznek. A csillagok nem képesek eloszlatni a keletkezett hőt, és robbanni kezdenek, forró, inhomogén gázt hagyva maguk után. Az emelkedő hőmérséklet miatt atomjai elemi részecskékké bomlanak le, amelyek a fekete lyukak összeforrásával felszívódnak. A hipotézis nem jelzi, mi lesz a vége.
Van egy másik folytatási hipotézis - a Nagy Vissza. Az egyszerű megfogalmazás azt mondja, hogy az Univerzum Nagy Bumm és Nagy Tömörítési ciklusokat él. Talán ez az Univerzum az előző összeomlásának eredményeként jött létre. Ez azt jelenti, hogy az összehúzódások és robbanások végtelen ciklusának egyik pontján élünk. Számozásuknak azonban nincs értelme a szingularitáspont áthaladása miatt. Egyes elméletek azt állítják, hogy a Nagy Tömörítés ugyanazt az állapotot eredményezi, mint ami az egészet elindította. Újabb Nagy Bumm fog történni. A ciklus a végtelenségig folytatódik.
De a távoli szupernóvák, mint normál fényességű tárgyak legújabb kísérleti megfigyelései és egy relikviás sugárzási térkép összeállítása azt mutatja, hogy a tágulás nem lassul, hanem csak felgyorsul.
Terjeszkedés
A Nagy Szakadás azt sugallja, hogy valamikor a jövőben az univerzum összes anyagát, a csillagokat és a galaxisokat, a szubatomi részecskéket, magát a teret és az időt szétszakítja a tágulási sebesség. Ennek a halálnak a forgatókönyve azt mondja, hogy 60 millió évvel a döntő előtt a Tejút felbomlik, és a Naprendszer munkája három hónap alatt megszakad. Fél órával a Nagy Szakadás előtt a Föld (vagy hasonló bolygó) összeomlik, és egy nanoszekundum alatt az atomok összeomlani kezdenek. A hipotézis szerint mindez csak 22 milliárd év múlva, a Nap fehér törpévé való kihalása után következik be.
A legnépszerűbb elmélet azonban továbbra is állandó terjeszkedés és az ebből eredő hőhalál.
Évmilliárdokig égnek ki a csillagok. Fehér törpék, neutroncsillagok és fekete lyukak születnek maradványaikból. A jelenlegi pillanattól számított 150 milliárd év alatt a galaxis recessziójának azonos felgyorsulásával a Helyi Csoporton kívüli összes galaxis túl fog lépni a kozmológiai horizonton. A Helyi Csoport eseményei semmilyen módon nem lesznek képesek befolyásolni a távoli galaxisokban zajló eseményeket, és fordítva. Egy távoli galaxis megfigyelésekor az idő lelassul, majd egyszerűen megáll. Más szóval, 150 milliárd év után a Helyi Csoport megfigyelője soha nem fogja látni az eseményeket távoli galaxisokban. Nincs többé járat hozzájuk, vagy bármilyen kommunikációs forma lehetséges.
800 milliárd év után a Helyi Csoport fényereje érezhetően csökken. Az öregedő csillagok egyre kevesebb fényt bocsátanak ki, a vörös törpék fehérekké halnak ki. 2 billió év múlva a vöröseltolódás miatt a távoli galaxisokat semmilyen módon nem lehet észlelni: még gammasugaruk hullámhosszai is magasabbak lesznek, mint a megfigyelhető univerzum mérete.
100 billió év múlva megszűnik a csillagok képződése, maradványaik halványan ragyognak az űrben. Miután az utolsó csillag kialudt, a teret időnként két fehér törpe egyesülésének fellángolása világítja meg. 1015 év után a bolygók vagy egykori csillagaik maradványaira hullanak, vagy más testekbe kerülnek. Hasonlóképpen, 1019-1020 év múlva a tárgyak elhagyják a galaxisokat. A tárgyak kis része szupermasszív fekete lyukba esik.
A további fejlődés attól függ, hogy a proton stabil-e vagy sem. Egyes kísérletek szerint a proton minimális felezési ideje 1034 év. Ha ez valóban így van, akkor 1040 év múlva szinte csak leptonok és fotonok maradnak az Univerzumban. A csillagok maradványai eltűnnek, csak fekete lyukak maradnak. Talán a nukleonpusztulás folyamata tovább fog tartani.
A jelenlegi pillanattól számított 10100 év múlva a Hawking-sugárzás révén a fekete lyukak elpárolognak. Végül az univerzum szinte teljesen kiürül. Fotonok, neutrínók, elektronok és positronok repülnek benne, időnként ütközve.
Ha a protonok stabilak, akkor 101500 hideg fúzió és kvantumcsatornázás után a könnyű magok 56Fe vasatomokká válnak. Az ennél az izotópnál nehezebb elemek az alfa részecskék kibocsátásával bomlanak le. 101026 év múlva a kvantumalagút miatt a nagy tárgyak fekete lyukakká válnak. Talán a vascsillagok 101076 év múlva neutroncsillagokká válnak.
Lehetséges, hogy 10101056 év múlva a kvantumingadozások új Nagy Bummot eredményeznek. Bár ebben a légüres térben akár egy racionális lény is születhet: a Boltzmann agy születésének idejére vonatkozó hozzávetőleges becslés 101050 évente egyszer történik.
Vannak más, egzotikusabb hipotézisek is. Például 2010-ben a tudósok azt jósolták, hogy öt milliárd év múlva az idő véget ér. Ezt az eseményt nehéz lesz belátni vagy valahogy megjósolni, ígéreteink szerint hirtelen lesz. A tér a hamis vákuum valódivá, alacsonyabb energiaállapotba való összeomlásával végződhet, ami valószínűleg az Univerzumban lévő tárgyak teljes megsemmisítésével jár.
Mindezeket a hipotéziseket a sötét energia egyszerű állapotegyenletének aktuális valóságához terveztük. Ahogy a neve is sugallja, a sötét energiáról keveset tudunk. Ha az Univerzum inflációs modellje helyes, akkor az Ősrobbanás utáni első pillanatokban a sötét energia más formái léteztek. Talán megváltozik az állapotegyenlet. A belőle levonható következtetések megváltoznak. Nehéz megjósolni, hogy mit fogunk megtudni a sötét energiáról, ha csak a múlt század végén alakult ki.
Itt van Joseph Lykken elméleti fizikus, a Nemzeti Gyorsító Laboratórium másik verziója. Fermi. Az American Association for the Advancement of Science (AAAS) éves konferenciáján az egész világegyetem halálának elméletét mutatta be.
A kutató szerint a felfedezett Higgs bozon tulajdonságainak vizsgálata megerősíti a világegyetem instabilitásának hipotézisét. Ez azt jelenti, hogy előbb-utóbb teljesen megszűnik létezni abban a formában, amelyben ismerjük.
A hibát az "Isten részecske" tömege okozta, amelyet a nagy hadronütköző (LHC) detektorai hoztak létre - 126 gigaelektronvolt.
Amikor Peter Higgs 1964-ben megjósolta egy elemi bozon létezését, elméleti tömege széles tartományban lehet, 114 és több száz gigaelektronvolt között. De a kapott eredmény kiderült, hogy abban a határzónában van, amely alatt megengedett az úgynevezett „hamis” vákuum feltételezése.
Egyszerűen fogalmazva, az instabil szubatomi részecske ilyen tulajdonságai mellett a vákuum az Univerzumban nem lehet olyan üres, mint általában gondolják. Ha feltételezzük, hogy valójában rendelkezik bizonyos mennyiségű energiával, akkor bizonyos valószínűséggel egy valódi „üres” vákuum véletlenszerűen megjelenhet a tér valamely régiójában.
"Egy ponton a kvantumingadozások miatt egy kis vákuumbuborék alternatív univerzumot eredményez" - magyarázza Likken. "Alacsonyabb energiaszintje miatt fénysebességgel tágul, mindent elnyelve körülötte."
Valójában egy új Nagy Bummról beszélünk, és az Univerzum egyik generációjának kicseréléséről egy másikra. De nem szabad készleteznie sót és gyufát. Először is, a világűr bennünket körülvevő "változata" elég stabilnak bizonyult ahhoz, hogy 13,5 milliárd évig fennmaradjon. Ha katasztrófa tör ki, akkor az nagyon-nagyon régen megtörténik. Másodszor, egy hipotetikus buborék kitágulása a lehető legnagyobb sebességgel történik, ami azt jelenti, hogy nem lehet megjósolni a világ végét, és ez váratlanul és minden élőlény számára teljesen láthatatlanul történik.