Me tiedämme, miten
maailmankaikkeus alkoi:
alkuräjähdysteoria ennustaa, että
kaikki aine, aika ja avaruus
alkoivat uskomattoman pienessä, tiiviissä
pisteessä noin 14 miljardia vuotta sitten.
Ja me tiedämme, mitä
nyt on meneillään:
tutkijoiden havainnot galaksien liikkeistä
kertovat, että maailmankaikkeus
laajenee kiihtyvällä nopeudella.
Mutta entä tulevaisuus?
Tiedämmekö, miten maailman-
kaikkeus tulee loppumaan?
Kosmologit tuntevat kolme mahdollista
vastausta tähän kysymykseen:
Ne ovat Loppujäähtyminen,
Loppurepeämä ja Loppurysäys.
Ymmärtääksesi näitä kohtaloita
kuvittele kaksi palloa,
jotka esittävät galakseja.
Lyhyt, kireä kuminauha
pitää niitä yhdessä:
se kuvaa gravitaation
puoleensavetävää voimaa.
Samaan aikaan kaksi koukkua
vetää palloja erilleen:
tämä on se luotaantyöntävä voima,
joka laajentaa maailmankaikkeutta.
Monista tämä järjestelmä
monta kertaa,
ja lopputulos on jotain, mikä muistuttaa
hiukan oikeaa maailmankaikkeutta.
Näiden kahden voiman välisen
taistelun lopputulos
määrittää, millaisen lopun
maailmankaikkeus tulee saamaan.
Loppujäähtyminen seuraa, jos
kohteita erilleen vetävä voima
on juuri riittävän vahva venyttääkseen
kuminauhaa, kunnes se menettää joustonsa.
Laajeneminen ei voisi enää kiihtyä,
mutta maailmankaikkeus kasvaisi edelleen.
Galaksijoukot ajautuisivat erilleen.
Kohteet galaksien sisällä,
tähdet, planeetat ja aurinkokunnat
ajautuisivat kauemmas toisistaan,
kunnes galaksit hajoaisivat
yksinäisiksi kohteiksi,
jotka kelluisivat erillään
valtavassa kaikkeudessa.
Niiden lähettämä valo punasiirtyisi
pitkille aallonpituuksille
joilla on hyvin matalat, heikot energiat
ja niistä lähtevä kaasu olisi liian ohutta
muodostaakseen uusia tähtiä.
Maailmankaikkeus muuttuisi
pimeämmäksi ja kylmemmäksi,
ja lähestyisi jäätynyttä tilannetta,
joka tunnetaan myös nimellä
"Big Chill",
tai maailmankaikkeuden lämpökuolema.
Mutta entä, jos luotaantyöntävä
voima on niin voimakas,
että se venyttää kuminauhan
yli sen venymiskyvyn,
ja lopulta katkaisee sen?
Jos universumin laajeneminen
jatkuu kiihtyvällä nopeudella,
se päihittää lopulta paitsi
gravitaatiovoiman,
repien hajalle galaksit
ja aurinkokunnat,
mutta se päihittää myös sähkömagneettisen,
heikon ja vahvan vuorovaikutuksen,
jotka pitävät atomeita
ja atomiytimiä kasassa.
Tämän seurauksena
aine, joka muodostaa tähdet,
hajoaa pikkuruisiin osiin.
Jopa atomit ja niitä pienemmät
hiukkaset tuhoutuvat.
Tämä on Loppurepeämä.
Entäpä kolmas lopputulos,
jossa kuminauha voittaa?
Se vastaa sellaista
mahdollista tulevaisuutta,
jossa gravitaatiovoima pysäyttää
maailmankaikkeuden laajenemisen
ja sitten alkaakin kutistaa sitä.
Galaksit alkaisivat
kiirehtiä toisiaan kohti,
ja kun ne
ryhmittyisivät yhteen,
niiden gravitaation vetovoima
muuttuisi entistä vahvemmaksi.
Tähdet sinkoaisivat myös
toisiaan kohti ja törmäisivät.
Lämpötilat nousisivat, kun tilaa olisi
yhä vähemmän ja vähemmän.
Maailmankaikkeuden koko romahtaisi,
kunnes kaikki olisi pusertuneena
niin pieneen tilaan,
että jopa atomien ja sitä pienempien
hiukkasten olisi törmättävä yhteen.
Tuloksena olisi uskomattoman
tiheä, kuuma, pieni kaikkeus,
hieman kuin se tila,
joka edelsi alkuräjähdystä.
Tämä on Loppurysäys.
Voisiko tämä pieni ainekertymä
synnyttää uuden alkuräjähdyksen?
Voisiko kaikkeus laajeta ja kutistua
yhä uudelleen ja uudelleen,
jatkaen tätä sykintää ikuisesti?
Tällaista universumia kuvaava teoria
on nimeltään suuri ponnahdus.
Itse asiassa, emme voi tietää, miten
monta ponnahdusta on ehkä jo tapahtunut
tai montako niitä voisi vielä tapahtua.
Joka ponnahdus pyyhkisi pois kaiken
tiedon universumin historiasta.
Mikä näistä kohtaloista tulee toteutumaan?
Vastaus riippuu maailmankaikkeuden
tarkasta muodosta,
sen sisältämän pimeän energian määrästä,
ja muutoksista sen laajenemisnopeudessa.
Tällä hetkellä havainnot vihjaavat, että
matkaamme kohti Loppujäähtymistä.
Mutta hyvä uutinen on, että meillä on
noin 10 potenssiin 100 vuotta jäljellä,
ennen kuin loppujäähtyminen alkaa,
joten ei kannata alkaa jemmaamaan
lapasia ihan vielä.