Renée Hlozek - Az Univerzum Halála

Tekintsd meg a teljes leckét: http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

Az univerzum alakja, összetevői és jövője mind szövevényesen összekapcsolódnak. Tudjuk, hogy az leginkább lapos, tudjuk, hogy barionikus anyagokból épül fel (úgy, mint a csillagok és bolygók), de leginkább sötét anyagból és sötét energiából áll, és tudjuk azt is, hogy állandóan tágul, ami által az összes csillag végül a hideg semmiségbe fog kiégni. Renée Hlozek kifejti ennek a sötét végzetnek a szépségét.

A leckét készítette Renée Hlozek, az animációt készítette a Giant Animation Studios.

Amikor éjszaka felnézünk az égre

elámulunk azon, mennyire végtelennek is tűnik.

De vajon hogyan fog kinézni az égbolt

évmilliárdok múlva?

Egy bizonyos fajta tudós,

akit kozmológusnak neveznek,

azzal tölti idejét, hogy erről a kérdésről elmélkedik.

Az univerzum megszűnése közvetlenül ahhoz kötődik,

amit az magában foglal.

Több mint 100 évvel ezelőtt,

Einstein megalkotta az általános relativitáselméletet,

ami olyan egyenletekből állt össze, amelyek

segítenek nekünk megérteni a kapcsolatot

az univerzum felépítése

és annak formája között.

Úgy tűnik, az univerzum

lehet labda vagy gömb alakú.

Ezt úgy hívjuk: pozitív, vagy konkáv görbület.

Vagy lehet nyereg alakú.

Ezt negatív, vagy konvex görbületnek nevezzük.

Vagy lehet lapos.

És ez a forma határozza meg azt,

hogyan él, és hogyan fog meghalni az univerzum.

Most már tudjuk, hogy az univerzum szinte lapos.

Ugyanakkor, az univerzum alkotóelemei

még így is hatással vannak annak végső sorsára.

Képesek vagyunk megjósolni, hogy az univerzum

miként fog változni az idők során,

ha megmérjük a mennyiségét vagy az energiasűrűségét

az univerzum különböző összetevőinek.

Tehát miből is áll az univerzum?

Az univerzum tartalmazza az összes olyan dolgot, amit látunk,

mint a csillagok, gázok és bolygók.

Ezeket hívjuk általános vagy barionikus anyagoknak.

De még így is, hogy látjuk őket magunk körül,

ezen összetevők együttes energiasűrűsége

valójában nagyon kicsi,

körülbelül 5%-a az univerzum teljes energiájának.

Szóval, most beszéljünk a maradék 95%-ról.

A maradék valamivel kevesebb, mint 27%-a

az univerzum energiasűrűségének abból áll,

amit mi sötét anyagnak hívunk.

A sötét anyag csak nagyon gyengén lép kölcsönhatásba a fénnyel,

ami azt jelenti, hogy nem fénylik, vagy veri vissza a fényt

úgy, ahogyan azt a csillagok és a bolygók teszik,

de minden más szempontból

úgy viselkedik mint az általános anyag:

gravitációval vonzza a dolgokat.

Tulajdonképpen az egyetlen módja, hogy érzékelni tudjuk ezt a sötét anyagot,

az ezen a gravitációs kölcsönhatáson keresztül lehetséges,

azáltal, ahogy a dolgok keringenek körülötte,

és ahogy meggörbíti a fényt,

vagy, ahogy meggörbíti a teret maga körül.

A sötét anyag részecskét még fel kell fedeznünk,

de a tudósok világszerte kutatnak

ezután a nehezen meghatározható részecske vagy részecskék

és a sötét anyag univerzumra gyakorolt hatása után.

De ez még mindig nem teszi ki a 100%-ot.

Az univerzum energiasűrűségéből

fennmaradó 68%,

sötét energiából áll,

ami még titokzatosabb, mint a sötét anyag.

Ez a sötét energia egyáltalán nem úgy viselkedik,

mint bármely más általunk ismert anyag,

sokkal inkább olyan, mint egy antigravitációs erő.

Azt mondjuk, ez olyan gravitációs nyomással rendelkezik,

amivel az általános anyag és a sötét anyag nem.

Ahelyett, hogy összehúzná az univerzumot,

ahogy azt a gravitációtól elvárnánk,

úgy tűnik, az univerzum tágul,

egy állandóan növekvő aránnyal.

A vezető elmélet a sötét energiát illetően az,

hogy ez egy kozmológiai állandó.

Ez azt jelenti, hogy megvan az a különös tulajdonsága,

hogy akkora mértékkel tágul, amekkorával a világűr növekszik,

azért, hogy az energiasűrűsége állandó maradjon.

Tehát, ahogy az univerzum tágul,

és ahogy azt most is teszi éppen,

egyre több sötét energia keletkezik.

A sötét anyag és a barionikus anyag viszont,

nem tágul

az univerzummal együtt,

hanem egyre hígabbá válik.

A kozmológiai állandó

ezen tulajdonságának köszönhetően,

a jövőbeli univerzum egyre inkább

a sötét energia uralma alá kerül,

egyre hűvösebbé válik,

és egyre gyorsabban tágul.

Végül az univerzum majd kifogy

a csillagok alakításához szükséges gázból,

és a csillagok maguk kifogynak a fűtőanyagból,

majd kiégnek,

csakis fekete lyukakkal hátrahagyva az univerzumot.

Elegendő idő elteltével

még ezek a fekete lyukak is elillannak,

tökéletesen hidegen és üresen hagyva az univerzumot.

Ezt nevezzük az univerzum hőhalálának.

Talán lehangolónak tűnhet

egy olyan univerzumban élni,

amely a létét kihűlten és

élettől mentesen fejezi be,

az univerzumunk sorsának vége

valójában egy gyönyörű szimmetriával bír,

annak forró, tüzes kezdetével.

Az univerzum gyorsulási állapotának végét

"de Sitter" fázisnak nevezzük,

amit a holland matematikus,

Willem de Sitter után neveztek el.

Ugyanakkor úgy hisszük,

hogy az univerzum életének legkorábbi időszakában

a de Stitter tágulásnak

volt egy másik fázisa is.

Ezt a korai időszakot nevezzük felfúvódásnak,

amikor röviddel az ősrobbanás után

az univerzum egy rövid ideig

rendkívül gyorsan tágult.

Tehát az univerzum

szinte ugyanúgy fog véget érni, ahogy kezdődött:

gyorsulással.

Olyan nem mindennapi időben vagyunk

az univerzum életében,

amikor kezdjük megérteni

az univerzum életútját,

és egy olyan történelmet figyelhetünk meg,

ami az égbolton saját magát játssza végig

mindannyiunk számára látható módon.