Несколько вариантов сценария будущего для Вселенной

Популярная механикаНаука

Конец всему

Четыре способа уничтожить вселенную с помощью трех греческих букв

Текст: Роман Фишман

В чем бы мы себя ни убеждали, что бы ни делали, будущее в целом измерено и предопределено. Через 50 млн лет север Африки соединится с Евразией, и Средиземное море перестанет существовать. Через 8 млрд лет Солнце превратится в белого карлика. Еще несколько миллиардов лет – и расширение Вселенной ускорится настолько, что расстояние до галактик за пределами нашего ближайшего окружения начнет расти быстрее скорости света, и они навсегда скроются из виду. Спустя триллион лет образование новых звезд остановится, Солнце остынет до нескольких градусов ниже нуля. Но что дальше?

Лямбда (λ). Нестационарная Вселенная

Вплоть до 1915 года Вселенная не менялась. Пространство и время считались вечными и бесконечными, неизменными, как сцена, на которой разворачиваются великие драмы физики и человеческой жизни. Однако появившаяся сто лет назад общая теория относительности изменила все. Она связала гравитацию с деформациями пространства-времени. Сама ткань космоса может изменяться, реагировать на материю и энергию. Это значит, что когда-то у нее было начало и когда-нибудь наступит конец. Первым этот переворот почувствовал еще Эйнштейн, выводя математическую формулировку своей теории, – почувствовал, но сам не осознал произошедшей революции.

Для того чтобы полученные им уравнения сохраняли неподвижность статичной Вселенной, ученый уравновесил их дополнительным членом, космологической постоянной λ (лямбда). От непонятной, неизвестно откуда берущейся буквы Эйнштейн пытался избавиться упорно, вплоть до начала 1920-х, когда российский физик Александр Фридман взглянул на проблему под новым углом и показал, что лямбда-член вовсе не был ошибкой или лишней деталью, просто Вселенная нестационарна и будет либо сжиматься, либо расширяться. Уже к концу того же десятилетия удалось подтвердить, что мы живем именно во фридмановском мире.

Измерив спектры далеких галактик, Жорж Леметр и Эдвин Хаббл обнаружили, что те разлетаются в стороны, удаляясь друг от друга. Казалось, что надобность в лямбде отпала: Вселенная расширяется, и космологическая константа указывает на это расширение. Конечный итог этого процесса в такой модели определяется гравитацией, а значит – массой Вселенной.

Если ее достаточно, то притяжение останется довольно сильным и в конце концов пространство начнет коллапсировать, словно при Большом сжатии, искривляясь все сильнее, пока снова не превратится в сингулярность. В противном случае победит расширение, и космос будет увеличиваться до бесконечности. Размазанная по нему материя со временем распределится хаотически и полностью равномерно, остыв и обеспечив тепловую смерть Вселенной – максимальную энтропию вечной и мертвой пустыни, Большое замерзание.

Ро (ρ). Расширяющаяся Вселенная

Общая гравитирующая масса Вселенной зависит от ее плотности. Расширение сменится схлопыванием, если средняя плотность ρ (греч. «ро») больше критического значения ρс . В этом варианте спустя многие миллиарды лет Большое сжатие объединит все звезды в единую огромную галактику. Температура фонового излучения повысится до комнатной, а затем и выше, пока оно не затмит свет оставшихся звезд. Сами звезды и газопылевые облака коллапсируют, раскалившиеся атомы распадутся на части, протоны и нейтроны развалятся на кварки – словно при просмотре истории Большого взрыва задом наперед.

Кстати, из общей теории относительности мы помним, что масса должна создавать положительную кривизну пространства-времени. Одним из свойств такого космоса будет геометрия, отличающаяся от Евклидовой: если он хотя бы слегка искривлен наружу, то сумма углов любого треугольника окажется слегка, но больше 180°, как в геометрии Римана, которая соответствует фигурам на поверхности сферы. Итак, при ρ > ρс пространство будет замкнутым и с положительной кривизной, наподобие сферы, а его расширение закончится сжатием и новым коллапсом в сингулярность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Летающая парта нового поколения Летающая парта нового поколения

Сверхманевренный учебный самолет с крыльями обратной стреловидности

Популярная механика
В эпицентре ледяного взрыва В эпицентре ледяного взрыва

Российские ученые разгадали загадку происхождения гигантского кратера

Огонёк
Длинные руки «Буяна» Длинные руки «Буяна»

В 2015 году мы узнали, что наносить ракетные удары можно из Каспийского моря

Популярная механика
Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы

Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы

Maxim
Не просто фантастика Не просто фантастика

Городской тест-драйв беспилотного автомобиля

Популярная механика
Рустам Минниханов — хан, сын лесника Рустам Минниханов — хан, сын лесника

Глава Татарстана о Боге, смерти сына и власти

Русский репортер
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Историческое решение Приморья Историческое решение Приморья

Российская власть проходит серьезный тест

Эксперт
Выдуманная природа Рогана Брауна Выдуманная природа Рогана Брауна

Роган Браун создает из бумаги огромные колонии вымышленных микробов

Популярная механика
Идеальная Шторм Идеальная Шторм

Александра Шипп объяснила, почему даже суперженщинам позволительны слабости

Glamour
Когда погаснет БАК Когда погаснет БАК

Мегапроекты, которые придут на смену Большому адронному коллайдеру

Популярная механика
Полная ликвидация Полная ликвидация

Телеканал НТВ запускает новый масштабный проект под названием «Чернобыль»

OK!
Заплечных дел мастер Заплечных дел мастер

Почти бесконечный боезапас за спиной

Популярная механика
5 величайших секретов, как побриться осенью и не скончаться от потери крови 5 величайших секретов, как побриться осенью и не скончаться от потери крови

Потерял всю кровь из-за бритья? Не беда, просто похолодало!

Playboy
Любой каприз Любой каприз

Компьютерный дизайн материалов

Популярная механика
«Хорошая мать» и «плохая тетя»: Петунья Дурсль - не та, за кого себя выдает? «Хорошая мать» и «плохая тетя»: Петунья Дурсль - не та, за кого себя выдает?

Петунья Дурсль - одна из самых противоречивых героинь вселенной Гарри Поттера

Cosmopolitan
_Не музыка еще, уже не шум _Не музыка еще, уже не шум

Как научить машину сочинять музыку и писать картины

Популярная механика
Память места Память места

Старинная квартира XIX века вернула своё великолепие и былой блеск

SALON-Interior
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Кэш из машины. Продавцы каско заработали на покупателях кредитных авто Кэш из машины. Продавцы каско заработали на покупателях кредитных авто

Россияне стали больше заботиться о собственных автомобилях

Forbes
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

Можно ли обойтись без таких привычных элементов самолета, как рули и элероны?

Популярная механика
Программа минимум! 8 инструментов, которые нужны каждому мужчине в доме Программа минимум! 8 инструментов, которые нужны каждому мужчине в доме

8 инструментов, которые нужны каждому мужчине в доме

Playboy
Яндекс.Станция Яндекс.Станция

Вот уже неделю Яндекс.Станция живет у меня дома

Популярная механика
На рынке мяса грядет передел На рынке мяса грядет передел

Временный дефицит мясного сырья поставил переработчиков на грань выживания

Эксперт
Стеклянные микробы Люка Джеррама Стеклянные микробы Люка Джеррама

Героев этих произведений не разглядеть без микроскопа

Популярная механика
Дело самозванцев. Как распознать псевдофраншизу Дело самозванцев. Как распознать псевдофраншизу

Как отличить недобросовестных предпринимателей от настоящего франчайзинга?

Forbes
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Размер имеет значение! 9 вопросов про мужское достоинство и ответы, которые изменят твою жизнь Размер имеет значение! 9 вопросов про мужское достоинство и ответы, которые изменят твою жизнь

Маленький член для мужчины — это приговор?

Playboy
Имею скафандр, готов путешествовать Имею скафандр, готов путешествовать

Скафандров для других планет у человечества нет даже в перспективе

Популярная механика
Крадущийся тигр: Успех Huawei в России Крадущийся тигр: Успех Huawei в России

Что сделало компанию Huawei лидером российского рынка

РБК
Открыть в приложении