Однажды Вселенная погибнет.
Но почему? И как? И вечно ли она будет мертва?
И откуда мы это знаем?
Во-первых, Вселенная расширяется.
Более того, скорость её расширения увеличивается.
Причина — тёмная энергия.
Тёмная энергия — это странный феномен, который, как полагают учёные,
пронизывает всю Вселенную.
До 1998 года мы полагали, что Вселенная устроема наподобие
мяча, подброшенного в небо.
Мяч движется вверх, но в какой-то момент он должен вернуться вниз.
Но расширение Вселенной на самом деле ускоряется.
Как будто вы подбросили мяч вверх, а он полетел от вас
всё быстрее, и быстрее, и быстрее.
Откуда берётся это ускорение?
Мы не знаем, но называем это тёмной энергией.
Это придумал Эйнштейн, но потом решил, что это глупость.
А сейчас астрофизики считают, что это правдоподобно.
Проблема в том, что это всё крайне теоретически, и мы не знаем,
какими свойствами обладает тёмная энергия.
Но есть различные теории, которые приводят нас к трём сценариям
конца Вселенной.
Номер один: Большой разрыв.
С самого рождения Вселенная расширялась.
По неизвестным причинам, пространство появлялось везде поровну.
Межгалактическое пространство расширяется, так что галактики отдаляются.
Пространство внутри галактик также расширяется, но гравитация достаточно
сильна, чтобы удержать их.
В сценарии Большого разрыва расширение ускоряется настолько, что
гравитация уже не может её компенсировать.
Результат — Большой разрыв.
Поначалу, разрываются только крупные структуры, вроде галактик,
поскольку пространство между отдельными объектами быстро расширяется.
Затем погибают крупные тела вроде чёрных дыр, звёзд и планет.
Их гравитация не может удержать их,
так что они распадаются на свои составляющие.
В конце концов, пространство будет расширяться быстрее скорости света.
Это повлияет на атомы — они просто рассыплются.
Как только пространство станет расширяться быстрее скорости света, ни одна частица
во Вселенной больше не сможет взаимодействовать с другими частицами.
Вселенная распадётся на бесчисленные одинокие частицы, которые не смогут даже
прикоснуться к чему-либо в этой странной, безвременной Вселенной.
Хмм, а вы думали, что это вы одиноки!
Номер два: тепловая смерть, или Большое замерзание.
По сути, разница между Большим разрывом и тепловой смертью в том, что
при тепловой смерти материя остаётся на месте, но преобразуется
в течение невероятно долгого, но конечного времени в излучение,
а Вселенная тем временем продолжает расширяться.
Как же это работает? Давайте поговорим об энтропии.
Всякая система стремится к состоянию наивысшей энтропии,
вроде латте макиато.
Сначала он состоит из различных слоёв, но через некоторое время они
остынут и растворятся, пока он не станет равномерным.
Это верно и про Вселенную.
Так что в то время пока Вселенная увеличивается,
материя медленно разрушается и распределяется.
В какой-то момент, после многих поколений звёзд, все газовые облака, необходимые для
создания звёзд, закончатся и Вселенная потухнет.
Оставшиеся солнца погибнут;
чёрные дыры медленно выродятся и испарятся в течение триллионов лет
из-за эффекта, известного как излучение Хокинга.
Когда этот процесс завершается, остаётся только разбавленный газ
из фотонов и частиц света; потом и он исчезнет.
Вся активность во Вселенной к этому времени прекращается;
энтропия максимальна; Вселенная мертва навечно.
Если только… теоретически, может такое произойти, что
после невероятно долгого времени
случится спонтанное уменьшение энтропии в результате эффекта под названием
«квантовое туннелирование», что приведёт к новому Большому взрыву.
Номер три: Большое сжатие и Большой отскок.
Это самый радостный сценарий.
Если тёмной энергии меньше, чем мы думаем, или если её становится меньше со временем,
гравитация станет главной силой во Вселенной.
Через несколько триллионов лет, расширение Вселенной
замедлится и остановится.
А затем всё пойдёт обратно!
Галактики устремятся друг к другу, сливаясь; Вселенная будет становиться
всё меньше и меньше.
Чем меньше Вселенная, тем теплее; температура поднимается
везде сразу.
За сто тысяч лет до Большого сжатия, фоновое излучение станет
теплее, чем поверхности большинства звёзд, а значит,
они испекутся снаружи.
За несколько минут до Большого сжатия, атомные ядра разорвутся на куски,
а затем сверхмассивные чёрные дыры поглотят всё.
Наконец, все чёрные дыры сольются в сверхмассивную мега-чёрную дыру,
содержащую всю массу Вселенной,
которая, в последний момент до Большого разрыва,
поглотит всю Вселенную, включая себя.
Теория Большого отскока утверждает, что это происходило много раз
и что Вселенная проходит через бесконечный цикл
расширения и сжатия.
Ну не здорово ли?
Так что же всё-таки произойдёт со Вселенной в конце?
На настоящий момент наиболее вероятной кажется тепловая смерть, но мы надеемся,
что «вечная смерть» — это всё чепуха и что Вселенная начнётся заново.
Мы ничего не знаем точно, так что давайте просто предположим, что
самая радостная теория верна.
Кстати, у нас есть аккаунт в Twitter.